DEL076 – 11201686 Geogrid-verankering van damwanden

Aanleiding van het project

Damwanden in Nederland worden meestal verankerd met groutankers.
Dit onderzoeksproject richt zich op een nieuw type verankering van
damwanden; namelijk een verankering met 3 of 4 lagen geogrid in
plaats van met één groutanker. Voordelen van het verankeren van
damwanden met geogrid zijn:
– Besparing op staal. De damwand kan een stuk lichter worden
uitgevoerd omdat er op meerdere hoogtes wordt verankerd.
Hierdoor is veel minder staal nodig en worden veel kosten
bespaard.
– Flexibiliteit en reductie van risico’s. Heipalen kunnen dwars door
de geogrid-verankering worden geheid. Dat is bijvoorbeeld van
belang bij de heipalen voor de kraanopstelplaatsen voor de
windturbines in Windpark Krammer.
– Toekomstbestendig: bij het bouwen in volle stedelijke gebieden
is het een voordeel wanneer toekomstige bouwactiviteiten geen
rekening hoeven te houden met groutankers. Het ontwijken van
groutankers is in de praktijk erg moeilijk, en geeft grote risico’s
Omdat de geogrid wapening niet hoeft te worden ontweken
verdwijnt het risico. Een voorbeeld van een toepassing is
bijvoorbeeld de vervanging van een bestaande kademuur.
Een nadeel van geogrid-verankering is dat de methode alleen kan
worden toegepast in situaties waarbij voldoende ruimte achter de
damwand is om de geogrid verankering aan te brengen. Dit onderzoek
richt zich op het gedrag van de contructie en de benodigde lengte van
de wapening.

Doel van het project

Doel van het onderzoek is het ontwikkelen en uitbreiden van
toepassingsmogelijkheden van een innovatieve verankering van
damwanden, waarbij flink wordt bespaard op staal en andere primaire
bouwstoffen, en die flexibel en toekomstbestendig is doordat de
verankering niet gevoelig is voor toekomstige bouwactiviteiten zoals
door de verankering heen heien van palen.
Hiervoor worden de volgende doelen gesteld:
– vaststellen van de werking van de geogrid-verankering van
damwanden;
– het opstellen van een ontwerpmethode;
– het optimaliseren van de verankeringslengte, en hopelijk bewijzen
dat kortere lengtes mogelijk zijn.

Omschrijving van de activiteiten

2018:
– monitoring in het veld bij twee projecten:
o een kraanopstelplaats bij windpark Krammer
o een spoorverbreding van UtARK bij Utrecht
– 1:1 schuifproef
– Opzetten, afstemmen en start proevenserie bij Deltares
– start numerieke studie, waaronder predictie resultaten van
proeven
2019:
– doorzetten monitoring bij beide veldprojecten
– afronden proevenserie bij Deltares
– numeriek: post-calculatie proeven en metingen
– analyse resultaten
– twee publicaties in NL vakbladen
2020:
– afronden veldmonitoring
– publicatie maken en indienen bij een goed journal
(Geosynthetics International of Geotextiles and Geomembranes)
– publicatie in een proceedings voor een internationale
conferentie
Samenwerken:
Periodiek (eens per maand) overleg GeoTec / Deltares / Huesker
Planningsoverleg GMB/GeoTec/Deltares/Huesker BV/Voets voor
Krammer monitoringsprojecten
Planningsoverleg BAM/ProRail/ GeoTec/Deltares/Huesker BV/Voets voor
monitoring UtARK
Startoverleg proevenserie met minimaal Deltares en GeoTec en
studenten
Leveren materialen door Voets en Huesker aan Deltares voor proeven
Aanleveren data over treinpassages door ProRail
Minimaal 2 maal overleg en verder samenwerken per mail voor het
interpreteren van data en schrijven van publicaties Huesker GMBH /
Deltares / GeoTec

Verwachte resultaten

Resultaat
Ontwerpregels voor een constructie die economisch aantrekkelijk is,
mede doordat hij veel minder primaire materialen vraagt zoals staal,
beton of zand dan vergelijkbare grondkerende constructies. De
constructie is toekomstbestendig, flexible en aardbevings-bestendig.
Doel is bovendien aan te tonen dat een kortere verankeringslengte
mogelijk is, waarmee het aantal toepassingsmogelijkheden zal
toenemen.
Het belang voor de aannemers Voets, BAM en GMB: inzicht krijgen in
de werking van het systeem en daarmee economisch grondkeringen
kunnen ontwerpen/toepassen. Dat deze constructie is aantrekkelijk voor
de aannemers, mede omdat de damwand zoveel lichter kan worden
uitgevoerd.
Voor Huesker GMBH en Huesker BV: een rekenmodel, profilering in
wetenschappelijke en vak-inhoudelijke literatuur en meer bekendheid
over een innovatieve constructie met geokunststoffen.
Voor ProRail: een kwalitatief hoogwaardige goed onderbouwd product
komt beschikbaar dat in sommige gevallen tot een economischer
ontwerp van spoorverbredingen in Deltagebieden zal leiden.
GeoTec Solutions: is voorloper innovatieve geotechniek, en bouwt dat
op deze manier verder uit.
Bij een positief resultaat van het project; is er uitzicht op voortzetting
van de PPS, met andere innovatieve materiaal-besparende nieuwe
ideeën of met andere toepassingen.
Producten en valorisatie
– meetresultaten en observaties in de proevenserie:
te gebruiken door: Deltares, GeoTec, ProRail, HueskerBV en
Huesker GMBH, voor analyse en begripsvervorming en het maken
van een ontwerpmethode
– monitoringsresultaten in Krammer windpark en UtARK:
te gebruiken door: Deltares, GeoTec, ProRail, HueskerBV en
Huesker GMBH, voor analyse en begripsvervorming en het valideren
van een ontwerpmethode
– een ontwerpmethode
te gebruiken door: alle deelnemende partijen en ontwerpers in het
algemeen
– vier publicaties: 2 in Nederlandse vakbladen, 1 in een journal en 1
in een proceedings van een conferentie
al

Innovativiteit

Het consortium is creatief en sterk gericht op slimme innovatieve
oplossingen bedenken, uitwerken en op de markt zetten. Reductie van
gebruik van primaire materialen (staal, beton, zand) staat centraal.
Lokaal materiaal, of gerecycled materiaal wordt vaak toegepast.
Damwanden worden normaal met groutankers verankerd en deze
geogrid-verankering is nieuw biedt allerlei voordelen. Er is veel minder
damwandstaal nodig omdat de damwand op meerdere punten wordt
verankerd. Er kan zonder problemen door de verankering heen worden
geheid. Daarmee is de constructie toekomst-bestendig en kent hij
minder risico’s. De constructie is bovendien aardbevings-bestendig:
groutankers verliezen mogelijk een deel van hun capaciteit als gevolg
van herhaalde kleine aardbevingen. Geogrid-ankers hebben hier naar
verwachting geen last van.

Valorisatie

Zeker drie relevante toepassingen van deze constructie:
– Kraanopstelplaatsen voor windturbines: deze worden vaak op
slappe grond gebouwd. Bovendien moeten ze een extreem hoge
belasting dragen.
– Spoorwegen: verbreding en/of stabilisering van de bestaande
baan. Het Nederlandse spoorwegennet zal de komende jaren
worden opgewaardeerd voor frequenter en zwaarder
spoorverkeer. Een aantal trajecten ligt op slappe grond, waar de
stabiliteit van de bestaande baan en de baanverbreding een
probleem vormt. Vanwege ruimtegebrek zijn verankerde
damwanden een optie. Geogrid-ankers hebben geen last van
zwerfstromen, in tegenstelling tot groutankers.
– (Aardbevingsbestendige) kademuren en andere grondkerende
constructies: groutankers verliezen mogelijk een deel van hun
capaciteit als gevolg van herhaalde kleine aardbevingen. Dit
speelt bijvoorbeeld in noordoost Groningen. Geogrid-ankers
hebben hier naar verwachting geen last van. Ook voor de
vervanging van kademuren in niet aardbevingsgevoelige
gebieden kan deze verankeringsmethode een alternatief zijn.
Een viertal publicaties:
– Twee Nederlandse vakbladen (waarschijnlijk Land + Water of
GeoTechniek, misschien nog een energie-transitie vakblad)
– Een internationaal wetenschappelijk journal: Geosynthetics
International of Geotextiles and Geomembranes. Beide journals
zijn top-journals met een hoge impact score.
– Een paper voor de proceedings van een conferentie van IGS
(International Geosynthetics Society) of ISSMGE (International
Society of Soil Mechanics and Geo-Engineering).
Diverse presentaties, waaronder minimaal:
– Lezing bij een evenement van het IGS (International
Geosynthetics Society), waarschijnlijk bij de Dutch Chapter (het
NGO), openbaar toegankelijk voor Nederlandse markt.
– Paper presentatie bij een grote internationale conferentie

Link naar projectresultaten…