j112 GEO special - Vakblad Geotechniek

C. van Oosterom
Projectleider
BAM Infraconsult
M. Hoogvliet
Geotechnisch Adviseur
BAM Infraconsult
Samenvatting
Funderingen voor waterwerken in de
Arabische Golf vragen een andere aanpak
in vergelijking tot de Nederlandse praktijk.
Men treft een andersoortige grondslag aan,
welke vraagt om een goede interpretatie
waarbij men zich bewust is van de specifieke
materiaaleigenschappen om zo tot het juiste
funderingsconcept te komen.
Een verkeerde interpretatie van de grondslag
kan leiden tot een onjuist funderingsconcept
met mogelijk verregaande consequenties
voor het project.
In dit artikel wordt slechts het spreekwoordelijke ‘tipje van de sluier gelicht’,
en een globale inzage gegeven in de geotechnische praktijk in de Arabische Golf.
Figuur 1 Steiger project in uitvoering in de Arabische Golf (project locatie 3).
Funderingen voor waterwerken
in de Arabische Golf
Inleiding
In de Arabische Golf treft men, in de bovenlagen
veelal zand aan. Mogelijk is dit zand sterk kalkhoudend. Kalkhoudend zand gedraagt zich anders
dan de kwartszanden die wij hier in Nederland
aantreffen. Wanneer men wat verder en dieper in
de grond kijkt is zand zeker niet de enige grondsoort waar in ontwerp en uitvoering rekening mee
moet worden gehouden.
Ook andere grondsoorten zoals gesteente van
zeer zwak tot hard, kalkhoudend zand en kalkhoudend gesteente, gips, caprock en dergelijke
komen voor en vragen om hele andere funderingsen uitvoeringstechnieken dan men doorgaans in
Nederland toepast. In dit artikel zal aandacht
worden besteed aan de grondsoorten en gesteenten die men in de Arabische Golf mogelijk kan
aantreffen, evenals de typische eigenschappen
hiervan. Voorts zal worden aangegeven hoe deze
ondergrond het constructieve ontwerp kan beïnvloeden en wat dat betekent voor de uitvoeringsmethode.
Algemene geologie
In het algemeen wordt in de kustwateren van de
Arabische Golf een bovenlaag van sediment aangetroffen met daaronder gesteente. De sediment-
48
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
laag kan bestaan uit zand, silt en grind en varieert
in laagdikte doorgaans van 1 tot 10m. Het sedimentaire zand kan kwartszand (silica zand) zijn,
maar ook kalkzand en allerlei mengvormen daarvan. Puur kwartszand, zoals wij dat in Nederland
kennen, heeft volgens bijvoorbeeld het
Classificatiesysteem van Clarke & Walker (zie tabel
1) een kalkgehalte (CaCo3) lager dan 10%. Bij een
kalkgehalte tussen de 10% en 50% spreekt men
van kalkhoudend kwartszand (calcareous silica
sand), bij kalkgehalten tussen de 50% en 90% van
kwartshoudend kalkzand (siliceous carbonate
sand) en bij een kalkgehalte >90% van kalkzand
(carbonate sand).
Het gesteente is doorgaans sedimentair van origine
en bestaat uit zandsteen, siltsteen en conglomeraat, gevormd in een marien afzettingsmilieu.
Soms bevinden zich laminaties of massieve dikke
gipslagen in het sedimentaire gesteente. Gips is
een evaporiet, een sedimentair gesteente dat
door verdamping van water is ontstaan.
De sterkte van het sedimentaire gesteente wordt
uitgedrukt in de Unconfined Compressive
Strength (UCS value) en kan variëren van zeer
zacht (<0,3 MPa) tot matig hard (0,3 tot 50MPa).
Zeer zacht sedimentair gesteente met een UCS
kleiner dan 1,25MPa is in feite matig gecementeerd zand, silt of grind. Ook het gesteente kan in
meer of mindere mate kalkhoudend zijn. De classificatie van zand kan ook op kalkhoudend gesteente worden toegepast. Wanneer er in een boorbeschrijving bijvoorbeeld een laag wordt geclassificeerd als calcareous sandstone, dan wordt het
betreffende gesteente door een geotechnisch
ingenieur geïnterpreteerd als een zandsteen
met een kalkgehalte van tussen de 10% en 50%.
Sedimentair gesteente met een kalkgehalte
tussen de 90% en 100% wordt calcisiltite (carbonate siltstone), calcarenite (carbonate sandstone)
of calcirudite (carbonate conglomerate / breccia)
genoemd.
In sommige gebieden wordt een relatief dunne
maar zeer harde laag, ook wel ‘caprock’ genoemd,
boven zachter gesteente aangetroffen, bijvoorbeeld in de kustwateren van de Verenigde
Arabische Emiraten.
Grond en gesteentesoorten zoals hierboven
genoemd, vragen om een specifieke aanpak zowel
qua ontwerp als qua uitvoering. Allereerst dient
men zich een goed beeld te vormen van de specifieke grondeigenschappen en eigenschappen van
gesteenten en de daarbij belangrijke aspecten
voor zowel ontwerp als uitvoering.
Kalkhoudend sediment
Het kalkgehalte van zand heeft grote invloed op
de beschikbare schachtwrijvingscapaciteit van
geheide open stalen buispalen. Geheide open stalen buispalen in kalkhoudende en kalkzanden
mobiliseren in het algemeen aanzienlijk minder
schachtwrijving dan dat ze zouden doen in een
kwartszand met vergelijkbare relatieve dichtheid.
Hierbij kan de schachtwrijvingscapaciteit in kalkhoudend kwartszand teruglopen tot ca. 15% à
30% van de waarde in een niet kalkhoudend zand.
Ook is bekend dat de gemobiliseerde schachtwrijving van geheide palen in kalkhoudend zand veelal aanzienlijk lager is dan de gemobiliseerde
schachtwrijving van geboorde palen. Dit komt
enerzijds door de methode van installeren,
heien van palen resulteert in een afname van de
effectieve korrelspanning rond de paal door
verbrijzeling van kalkdeeltjes. Daarnaast speelt
ook de ruwheid van het paaloppervlak een rol.
De interactie tussen de grondslag en een ruw
oppervlak van een geboorde paal is aanzienlijk
beter dan dat van een gladde stalen buispaal.
Wanneer een paal wordt geheid in een kwartszand dan zal de horizontale effectieve korrelspanning normaal gesproken toenemen door
het heien. De mate waarin de korrelspanning
toeneemt wordt mede bepaald door de grondverdringing van het toegepaste paalsysteem.
Bij open stalen buispalen is dit effect uiteraard
kleiner dan bij prefab betonpalen.
Kalkhoudende zanden in de Golf zijn grotendeels
ontstaan uit verbrijzelde, verweerde en grotendeels vergane stukjes schelp afkomstig van
mariene levensvormen. Deze kalkhoudende
korrelvormige deeltjes, die een hardheid hebben
van ongeveer 3 op de schaal van Mohs, vormen
een relatief zwakke en verbrijzelbare structuur
vergeleken bij kwartszanden die een hardheid
van ca. 7 hebben op de schaal van Mohs.
Niet alleen een hoog kalkgehalte van het sediment is bepalend voor de mate van verbrijzeling.
Daarnaast is ook de mate waarin de kalkdeeltjes
zelf gevoelig zijn voor verbrijzeling een belangrijke factor. Kalkhoudende zanden kunnen
bestaan uit skeletachtige overblijfselen van
mariene organismen en/of uit niet skeletachtige
vormen van kalkhoudend materiaal. Niet skeletachtige kalkhoudende zanden met ronde tot
ovaalvormige vormen tonen doorgaans een lage
gevoeligheid voor verbrijzelen en laten in dit
opzicht een vergelijkbaar gedrag zien als kwartszanden. Skeletachtige kalkhoudende zanddeel-
tjes worden gekenmerkt door de aanwezigheid
van holle ruimten in en tussen de deeltjes waardoor de gevoeligheid voor verbrijzelen hoog is.
De aanwezigheid van dunne plaatvormige
schelpdeeltjes verhoogt de gevoeligheid voor
verbrijzeling van kalkhoudende zanden.
Het is dus van belang te weten dat een verhoogd
kalkgehalte mogelijk resulteert in een aanzienlijke
reductie van de wrijvingscapaciteit van een geheide open stalen buispaal, maar dat het kalkgehalte
op zichzelf geen informatie over de gevoeligheid
voor verbrijzeling van het kalkhoudende materiaal
geeft.
Kalkhoudend gesteente
Hetzelfde mechanisme van verbrijzeling welke
resulteert in een verlaagde schachtwrijving voor
geheide open stalen buispalen geldt ook voor
kalkhoudend gesteente.
Waar men normaal uit mag gaan van een schachtwrijvingscapaciteit van tussen de 4% en 10% van
de UCS waarde moet men in gesteente met een
verhoogd kalkgehalte (>50%) mogelijk rekening
houden met aanzienlijk lagere waarden. Helaas
zijn er weinig resultaten van paaltesten op open
stalen buispalen in kalkhoudend gesteente
beschikbaar. Uit een statische paaltest en dynamische paaltesten op een project in de Arabische
Golf (voorbeeld project locatie 3) bleek de
schachtwrijving van geheide open stalen buispalen slechts ca. 40kPa te bedragen. Het gesteente waarin werd geheid bestond uit zachte tot
matig zachte zandsteen, zachte tot matig harde
kalkhoudende zandsteen, zachte tot matig zachte
calcarenite/carbonate sandstone en calcisiltite.
Ook Tomlinson [2] geeft een waarde voor
schachtwrijving van 45kPa aan voor een open
stalen buispaal in carbonate sandstone/siltstone.
Gelukkig heeft, mede dankzij Johan Cruijff, ieder
nadeel ook z'n voordeel. Waar de heibaarheid in
niet kalkhoudend gesteente met een UCS waarde
van circa 5MPa veelal problematisch wordt, gaat
het heien van stalen buispalen in kalkhoudend
gesteente relatief makkelijk. Doorgaans is een
lichter heiblok nodig en kan verder worden
geheid dan in een vergelijkbaar niet kalkhoudend
gesteente. Uiteraard moet in dit soort gevallen
worden gezocht naar een optimum. Bij een zekere
paallengte zal, mede door de hoogte van de staalprijs op het moment van inkopen, het maken van
rock sockets goedkoper zijn en mogelijk ook een
kortere uitvoeringstijd vergen.
Een complicerende factor bij het maken van ontwerpen voor constructies in de Arabische Golf,
kan zijn dat er in de ter beschikking gestelde
grondonderzoeksrapporten niet altijd gegevens
over het kalkgehalte zijn opgenomen. Gegevens
over de gevoeligheid voor verbrijzelen worden
vrijwel nooit aangetroffen, zodat het voor de
geotechnicus vaak moeilijk is een adequate
inschatting te maken van de te mobiliseren
schachtwrijving.
Tabel 1 Carbonate Classification System (gebaseerd op Clarke & Walker)
Bron: Fugro Geotechnical Investigation Report
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
49
Uitvoeringsstap
Ondermaats boorgat
Overmaats boorgat
d.m.v. UnderReamer
Casing paal
Heien van de stalen buispaal
tot vooraf vastgesteld
heicriterium
Heien van de
overmaatse
(tijdelijke) casing
1
Heien van de stalen buispaal
tot vooraf vastgesteld
heicriterium
2
Plaatsen van de boorinstallatie op de paal
3
Door de paal heen gat in de
rots boren. De diameter van
het geboorde gat is ca.
150mm tot 200mm kleiner
dan de diameter van de
stalen buispaal.
4
Gat schoon maken (bijvoorbeeld door middel van air liften)
5
Vooraf geprefabriceerde wapeningskorf
in het geboorde gat installeren
Definitieve stalen buispaal door de casing
paal in het geboorde
gat laten zakken.
6
Beton aanbrengen
Ruimte tussen geboord
gat en definitieve stalen
buispaal vullen met
beton / grout.
7
–
Door de paal heen gat in
de rots boren. De diameter
van de eerste meter van
het geboorde gat is
ca. 150mm tot 200mm
kleiner dan de diameter
van de stalen buispaal. Daarna
klappen de ‘UnderReamers’
uit en kan er een gat worden
geboord met een diameter die
ongeveer 250mm to 300mm
groter is dan de diameter van
de stalen buispaal.
–
Door de paal heen
gat in de rots boren.
De diameter van het
geboorde gat is ca.
150mm tot 200mm
kleiner dan de diameter
van de tijdelijke casing.
Casing verwijderen
Tabel 2 Typen rock sockets (ingedeeld naar uitvoeringsmethode)
Grondonderzoek
Figuur 2
Schematische
weergave
van de rock
socket typen.
Figuur 3
Voorbeeld
project
locaties.
50
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
Wanneer er caprock wordt aangetroffen in het
projectgebied dan kan dat het heien van open
stalen buispalen bemoeilijken. Omdat een caprock laag doorgaans slechts een halve tot enkele
meters dik is, kan er, ondanks de soms hoge UCS
druksterke van het gesteente, meestal wel doorheen worden geheid. Doorgaans wordt in dit
soort gevallen een paalschoen toegepast om
schade aan de paal (plooien van de teen) te
voorkomen of kan de caprock worden voorgeboord of verbrijzeld. Een paalschoen wordt
soms ook toegepast bij het heien in matig zacht
gesteente om het verbrijzelen van het gesteente
aan de paalpunt te vergemakkelijken en om
schade aan de paalpunt door hoge drukspanningen
tijdens het heien te voorkomen
Wanneer de UCS waarde van het gesteente te
hoog is om er open stalen buispalen voldoende
diep in te kunnen heien of wanneer het kalkgehalte in het gesteente zodanig hoog is dat er
zeer lange stalen buispalen moeten worden toegepast dan wordt een rock socket geïnstalleerd.
Hierbij wordt een open stalen buispaal over een
bepaalde lengte de grond in geheid waarna de
buispaal wordt leeggehaald. Vervolgens wordt
er onder de paalpunt uitgeboord, indien nodig
wapening geïnstalleerd en wordt ten slotte het
uitgeboorde gat gevuld met beton.
Wanneer in Nederland grondonderzoek wordt
gedaan, dan bestaat dit grondonderzoek voornamelijk uit sonderingen en mogelijk boringen,
afhankelijk van het type project.
In het buitenland, en dus ook in de Arabische Golf,
bestaat een grondonderzoek vrijwel uitsluitend
uit boringen met Standaard Penetratie proeven
(SPT’s), Rotary Core Boring in het gesteente en
laboratoriumonderzoek op monsters verkregen
uit de SPT’s en de boorkernen.
Op basis van de ’standard Penetration Test’ kan
de relatieve dichtheid van zandlagen worden
geschat en met behulp van correlaties kan een
inschatting worden gemaakt van de ongedraineerde schuifsterkte van klei. Naast classificatie testen
zoals bepaling van het volumiek gewicht, zeefanalyses en Atterbergse grenzen, worden op
monsters uit de boorkernen vrijwel altijd Uniaxiale
druksterkte proeven (UCS tests) en Punt-last
proeven (Point Load Tests) gedaan om de druksterke van het gesteente te bepalen. Meestal
worden meer Point Load testen gedaan dan UCS
testen, omdat de eerste een snelle test is die
zonder monster preparatie kan plaatsvinden en de
eisen aan de monstergrote lager is. De Point Load
Test is een indextest voor de sterkteclassificatie
van een gesteente en kan worden gebruikt om de
de eenassige druksterkte in te schatten. Daartoe
Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf
moeten er in de boringen voldoende UCS testen
en Point Load testen op hetzelfde stuk boorkern
zijn gedaan, zodat een betrouwbare correlatie
kan worden vastgesteld tussen UCS waarde en
de Point Load sterkte-index. Daarnaast wordt
in veel gevallen van zowel zandmonsters als
gesteentemonsters het kalkgehalte bepaald.
In de tenderfase van een buitenlands project worden aard en omvang van eventueel uit te voeren
aanvullend grondonderzoek geïnventariseerd.
Omdat de kosten van de uitvoering van de fundering van waterwerken in de Arabische Golf veelal
een groot deel van de projectkosten uit maken is
het van belang dat alle (voldoende betrouwbare)
grondinformatie beschikbaar is wanneer het definitief ontwerp moet worden gemaakt. Om die
reden is het belangrijk dat de geotechnisch ingenieur die betrokken is bij het ontwerp tenminste
voor een groot deel van de periode van het
grondonderzoek aanwezig is zodat de gewenste
geotechnische informatie ‘boven water’ komt.
Ontwerp en uitvoering
Uit het voorgaande kan al min of meer worden
geconcludeerd dat voor paalfundaties voor
waterwerken in de Arabische Golf veelal stalen
buispalen worden toegepast.
Hoe de paalfundatie er precies uit gaat zien is
afhankelijk van onder andere:
Grondopbouw;
Krachten die door de paal naar de ondergrond
moeten worden overgedragen;
Beschikbaar materieel.
Voor de installatie gaat in veel gevallen de
voorkeur uit naar het heien van palen.
Het betreft een relatief eenvoudig proces en
resulteert doorgaans, in vergelijking met het
maken van sockets, in een korte uitvoeringtijd
en lagere kosten.
Het is echter veelal niet mogelijk uitsluitend
geheide palen toe te passen en in die gevallen
moeten toch ook rock sockets worden toegepast.
In tabel 2 is overzicht gegeven van een drietal rock
socket typen met daarbij aangegeven de belangrijkste uitvoeringsstappen. In figuur 2 zijn deze
rock socket typen schematisch weergegeven.
Enkele voorbeelden van projecten
in de Arabische Golf
Hoe één en ander in praktijk is gebracht zal aan de
hand van een aantal voorbeeld projecten worden
toegelicht. In figuur 3 zijn de project locaties
weergegeven.
voornamelijk bestaat uit zand. Onder het zand
bevindt zich een gesteente variërend in sterkte
van ‘zwak’ tot ‘matig sterk’.
De UCS waarden van de Limestone en het
Calcisiltite varieert van 2MPa tot 60MPa. Tijdens
de tenderfase is op basis van het beschikbare
grondonderzoek vastgesteld dat het zowel
uitvoeringstechnisch als ontwerptechnisch een
lastige grondslag betreft.
Door de aard van de gekozen paalconfiguratie en
de belastingen moeten grote trek en druk belastingen via de palen naar de ondergrond worden
overgedragen, in veel gevallen in combinatie met
buigende momenten.
Dit alles heeft er toe geleid dat er is gekozen voor
een fundatie op stalen buispalen en het toepassen
van geboorde sockets. Op basis van het bij de
aannemer in het gebied beschikbare materieel is
er gekozen voor rock sockets met een ondermaats
geboord gat. Om het boorwerk tot een minimum
te beperken zijn er in het project de volgende paal
‘typen’ toegepast:
Palen geheid, geen socket;
Project
locatie
Type waterbouwkundige
constructie
Type fundering
Typische geologie
1
Steiger voor laden en lossen
van zeeschepen. De steiger
ligt in de open zee.
Geheide stalen buispalen
voorzien van sockets
Geen tot enkele meters zandige klei / silt
met daaronder ca. 1 meter caprock gevolgd
door zachte tot matig harde limestone (3
tot 60MPa) en zachte tot matig zachte
calcisiltite (2 tot 30MPa).
2
Steiger voor laden en lossen Geheide stalen buispalen
van zeeschepen. De steiger
voorzien van sockets
ligt niet beschut in een
haven maar wel enigszins
beschermd tegen de golven
vanuit de Arabische golf door
natuurlijke ondiepten (koraal
en eiland(jes) voor de kust).
Een tot 10m sediment bestaande uit
zachte silt, zand, kalkhoudend kwartszand
en kwartshoudend kalkzand met daaronder
10m tot 25m zachte tot matig zachte
siliceous calcisiltite met gipslagen en
gevolgd door zachte tot matig zachte
calcisiltite en calcareous siltstone (0,
tot 10MPa met gemiddelde UCS van
ca. 2,5MPa).
3
Steiger voor laden en lossen
van zeeschepen. De steiger
ligt buiten de haven.
Geheide stalen buispalen
Geen tot enkele meters zand met daaronder
lokaal een zachte tot matig harde caprock
(UCS 5 tot 25 MPa) laag gevolgd door
afwisselend zachte tot matig zachte
zandsteen, zachte tot matig harde kalk
houdende zandsteen, zachte tot matig
zachte calcarenite/ carbonate sandstone
en calcisiltite.
4
Steiger met extreem hoge
dekbelasting. De steiger ligt
beschut tegen de golven
binnen de golfbrekers van
een haven.
Grote diameter
geboorde betonpalen
Vier tot 8m sediment bestaande uit zachte
zandige silt, siltig zand en grind met
daaronder afwisselend extreem zachte
(licht gecementeerde) tot zachte zandige
siltsteen, extreem zachte tot zachte
zandsteen en zeer zacht tot zacht
conglomeraat (0,2 tot 5 MPa;
gemiddelde UCS van 2 MPa).
Project locatie 1:
Grondonderzoek op de betreffende locatie geeft
aan dat we te maken hebben met een bovenlaag
variërend in dikte van 0,50m tot circa 5,0m die
Palen geheid, gat boren tot benodigd paal
punt niveau en paal nageheid tot diepte;
Palen geheid, gat boren en voorzien van kort
socket (palen voornamelijk op druk belast);
Palen geheid, gat boren en voorzien van lang
socket (palen met grote trekbelastingen:
trekanker).
De consequentie van meerdere paal typen in de
complexe en variabele grondslag is wel dat er
strikt en vakkundig toezicht nodig is. Zo moeten
er op het werk de goede beslissingen worden
genomen in het geval een paal niet voldoet aan
het vooraf gestelde criterium.
Voor palen zonder socket moet bijvoorbeeld
worden voldaan aan een minimale blowcount in
combinatie met een minimaal teenniveau. Wordt
de voorgeschreven blowcount gehaald voordat de
paalteen op diepte is, dan moet er worden gekozen om uit te boren en na te heien of uit te boren
en een socket te maken. Of andersom; wanneer
de paalteen op diepte maar de blowcount is te
laag, dan kan ervoor worden gekozen de paal op
te lengen en verder te heien of om een socket van
Tabel 3 overzicht voorbeeld project locaties
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
51
een nader vast te stellen lengte aan te brengen.
Om alle mogelijke scenario’s vooraf in kaart te
brengen en zodoende op het werk snel de juiste
beslissing te nemen worden er in de praktijk
stroomschema’s opgesteld.
Het boren van het gat in de harde grondslag voor
de installatie van rock sockets is weergegeven in
figuur 4.
Project locatie 2
Uit het beschikbare grondonderzoek is geconcludeerd dat er rekening gehouden moet worden
met een relatief hoog kalkgehalte. De gemiddelde UCS waarde van het gesteente is laag. Deze
combinatie leidt ertoe dat er rekening moet
worden gehouden met verminderde schachtwrijvingswaarden. Palen zouden wel geheid
kunnen worden maar de verwachting is wel dat
palen erg lang worden en er veel palen nodig zijn.
Er is gekozen voor het heien van de palen door
het sediment en vervolgens onder de paal uit een
rock socket te maken.
Project locatie 3
Ook hier betreft het een moeilijke grondslag.
Interpretatie van het beschikbare grondonderzoek heeft er toe geleid dat er voor de paalfundatie is gekozen voor het heien van stalen
buispalen. Er is voorafgaand aan de uitvoering
van het werk een zeer uitgebreide heianalyse
uitgevoerd waaruit een heihamer (IHC S150)
als meest geschikte hamer naar voren is gekomen.
De keuze voor de heihamer heeft goed uitgepakt.
Zoals verwacht konden alle palen naar de vereiste
diepte worden geheid. Het heien door de caprock
bleek moeilijk, wat in lijn was met de verwachting.
Tijdens de ontwerpfase is bewust gekozen voor
een, redelijk lage waarde voor de schachtwrijving,
namelijk 45 kPa. Helaas bleek tijdens de statische
paaltest dat zelfs deze waarde nog te hoog was.
De testpaal ‘bezweek’ bij een schachtwrijving van
slechts 40 kPa. Dit heeft er uiteindelijk toe geleid
dat een aantal palen moest worden verlengd en
dat er uiteindelijk op aanzienlijk meer palen
dynamische paaltesten zijn uitgevoerd.
Een ruim aantal palen waarop direct na het op
diepte heien een dynamische test is uitgevoerd is
na verloop van enige tijd (tussen de 1 en 2 maanden) nageheid en opnieuw dynamisch getest.
De waargenomen toename van de schachtwrijving
Figuur 4 Boren van gat ten behoeven van het rock socket.
52
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
bleek hoger dan verwacht; op sommige palen
bleek er een toename tussen de 20% en 65%.
figuur 1 geeft een overzicht van het werk in uitvoering en in figuur 5 is te zien hoe offshore
wordt geheid.
Project locatie 4
In deze regio zijn meerdere projecten uitgevoerd.
Er zal worden ingegaan op één van deze projecten. Het betreft een kade constructie bestaande
uit een betonnen dek op geboorde betonpalen.
Het werk is ‘in den droge’ uitgevoerd. De veranderlijke belasting waar de kade voor ontworpen
moest worden is extreem hoog, namelijk 400
kN/m2. Vanwege de resulterend hoge paalbelastingen is gekozen voor grote diameter (1,50m)
boorpalen. In figuur 6 zijn de paalkoppen nog te
zien. De palen zijn beproefd en de vooraf bepaalde
ontwerpwaarden zijn daarmee aangetoond.
Aantoonbaarheid draagvermogen
Een laatste belangrijk verschil met de Nederlandse situatie is dat er op buitenlandse werken,
en dus ook op werken in de Arabische Golf, een
of meerdere statische- en dynamische paaltesten
Figuur 5 Heien van palen offshore.
Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf
worden uitgevoerd op geïnstalleerde palen.
Door middel van de statische paaltesten moet
het paaldraagvermogen dat in het definitieve
ontwerp is vastgesteld worden aangetoond en
worden de dynamische paaltesten (PDA - Pile
Dynamic Analysis) gekalibreerd aan de resultaten
van de statische paaltesten. Vervolgens moet het
draagvermogen van een vooraf bepaald aantal
palen met dynamische paaltesten worden
aangetoond. In figuur 7 zijn voorbeelden van
diverse statische paaltesten weergegeven.
op de goede manier wordt geïnterpreteerd om
zodoende tot de juiste keuze voor het funderingsconcept te komen.
Onvoldoende geotechnische informatie en/of
onvoldoende ervaring van de geotechnisch
adviseur met de locale grondslag zouden anders
kunnen resulteren in onjuiste keuzes met mogelijk
verregaande consequenties voor de kosten en
uitvoeringstijd van het project. Het is aan te raden
dat tijdens het uitvoeren van grondonderzoek en
het testen van palen de geotechnisch adviseur die
betrokken is bij het ontwerp op site aanwezig is. Afsluiting
Bij waterwerken in de Arabisch Golf krijgt de
geotechnisch adviseur te maken met grondslagen
met eigenschappen die men in Nederland niet
aan zal treffen.
(Paal) fundaties van waterwerken zijn doorgaans
een groot deel van de bouwkosten. Dit in combinatie met een altijd aanwezige mate van onzekerheid van de ondergrond maken gerelateerde
financiële risico’s meestal bijzonder groot.
Het is dan ook essentieel dat men beschikt over
voldoende geotechnische informatie van een
goede kwaliteit en dat vervolgens deze informatie
Literatuur
[1] CIRIA Report 181 Piled Foundations in
Weak Rock, 1999.
[2] Pile Design and Construction Practice,
Fourth Edition, 1994, M.J. Tomlinson.
[3] OTC 4852: Grouted Piles in Weak Carbonate
Rocks. A.F. Abbs & A.D. Needham, Dames &
Moore Int, 1985.
[4] Engineering for Calcareous Sediments
Volume I and II, 1999. Proceedings of the 2nd
International Conderence on Engineering for
Calcareous sediments, edited by Khalil A.
Figuur 7a Voorbeelden van statische
(offshore) paaltest opstellingen.
Figuur 7b
Figuur 6 Boorpalen ten behoeven van de kade constructie.
Figuur 7c
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
53