Bijlage Analyserapport - toegevoegd nav commissiebehandeling 19 september.pdf

Analyserapport Damwanden Jan Smitkade

Opdrachtgever: Gemeente Alblasserdam Referentie:

INFR200207

Revisie:

1

Datum:

11-11-2020

Iv-Infra b.v. Ingenieursbureau met Passie voor Techniek

Titel document:

Analyserapport

Ondertitel document: Referentie: Status: Revisie: Datum: Opdrachtgever: Project:

Jan Smitkade INFR200207 Interne controle 1 11-11-2020 Gemeente Alblasserdam Jan Smitkade

Opgesteld door:

JME

Paraaf:

Gecontroleerd door:

JDR

Paraaf:

Goedgekeurd door:

KSL

Paraaf:

Rapporthistorie Versie Datum 0.a 21-10-2020 0.b 29-10-2020 0.c 06-11-2020 1 11-11-2020

Omschrijving Interne controle Opmerkingen interne controle verwerkt Opmerkingen interne controle verwerkt Vrijgave definitief

© Iv-Infra b.v., Alle rechten voorbehouden, Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Iv-Infra b.v.

2/41

Inhoudsopgave 1

Algemeen

5

1.1.

Inleiding

5

2

Uitgangspunten en randvoorwaarden

6

2.1. 2.2. 2.3.

Tekeningen en documenten Algemene normering en richtlijnen Computersoftware

6 6 6

3

Geotechniek

7

3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.4. 3.5. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4. 3.6.5. 3.6.6. 3.6.7. 3.6.8.

Uitgangspunten damwandberekening Geotechnisch onderzoek Grondparameters Opbouw van grondlagen Horizontale veerwaarde van de grondlagen Rekenfactoren damwandcontrole Vervormingen Materiaaleigenschappen en parameters constructieve onderdelen Constructiestaal Damwand Grondanker Doorsnede eigenschappen PZ-40 Doorsnede eigenschappen Larssen 23 Reductie eigenschappen t.g.v. corrosie Reductie eigenschappen t.g.v. scheve buiging Gecombineerde reductie

7 7 10 10 11 12 12 13 13 13 13 13 14 14 16 16

4

Constructieve analyse

17

4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3.

Analyse inspectieresultaten – Deel 1 Damwandconstructie Gording Verankering Beschouwing deksloof Analyse inspectieresultaten – Deel 2 Damwandconstructie Verankering & gording Beschouwing deksloof Analyse inspectieresultaten – Deel 3 Damwandconstructie Onderzoeksresultaten Beschouwing deksloof en constructie

17 17 17 18 19 20 20 20 21 22 22 22 23

5

Berekening

24

5.1. 5.1.1. 5.1.2.

Beschrijving constructie Kadeconstructie deel 1 Kadeconstructie deel 2

24 24 25

Revisie 0

3/41

5.1.3. 5.2. 5.3. 5.3.1. 5.3.2. 5.3.3.

Beschrijving constructie kade deel 3 Overzicht dwarsprofiel kadeconstructies Berekening damwand Resultaten D-sheet berekening Controle gording Conclusies

26 27 28 28 29 30

6

Conclusies en bevindingen

31

6.1. 6.2. 6.3.

Bevindingen, uitgangspunten en beperkingen Beheersmaatregelen Advies

31 32 35

Bijlagen

36

A. B. B.1. B.2. B.3. C.

36 37 37 38 39 40

1

Revisie 0

Geotechnisch onderzoek en bepaling damwandlengte Bijlage – D-sheet berekening Kadedeel 1 Kadedeel 2 Kadedeel 3 Bodemdiepte – Sonar

4/41

1

Algemeen

1.1.

Inleiding

Grote (horizontale) verplaatsingen zijn waargenomen bij de damwandconstructie gelegen aan de Jan Smitkade. Deze horizontale verplaatsingen hebben verticale verzakkingen van het achterliggende grondlichaam en de verharding als gevolg. Middels inspecties is de huidige toestand (boven de waterlijn) in kaart gebracht. Op basis van deze inspectie en een constructieve analyse wordt in deze rapportage de vervolgstappen geformuleerd, waarbij gekeken wordt naar de mogelijkheden van : - Huidige situatie handhaven - Versterken van damwandconstructie - Vervangen van damwandconstructie Het onderzochte deel van de kade bestaat uit 3 verschillend type damwandconstructies. In onderstaande afbeelding is een locatieoverzicht van de verschillende constructietypen weergegeven. De resultaten van de inspectie en constructie zijn in de volgende paragrafen per constructietype weergegeven.

Figuur 1 – Projectlocatie (Bron: Google Maps)

Revisie 0

5/41

2

Uitgangspunten en randvoorwaarden

2.1.

Tekeningen en documenten

In onderstaande tabel worden de in deze rapportage gebruikte documenten en tekeningen uiteengezet. Ref. Documentcode Omschrijving Opsteller [A] INFR20020-MEM-01 Oriënterend inspectierapport Iv-infra [B] INFR200207/20-0574 Onderzoek ankers damwanden Jan Smitkade Iv-Infra [C] 76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek Wiertsema & partners [D] Inspectie foto’s Foto’s van de inspectie Iv-infra [E] Sonar diepten Kaart met diepte bodemniveau t.o.v. waterpeil Iv-infra

2.2.

Algemene normering en richtlijnen

Nieuwe constructies moeten voldoen aan de vigerende normen van de NEN-EN 1990 t/m NEN-EN 1999 incl. Nationale bijlagen. In de tabel worden de normen weergegeven welke op dit werk van toepassing zijn.

Normering: Eurocode 0 NEN-EN 1990 Eurocode 1 NEN-EN 1991-1-1 NEN-EN 1991-2 Eurocode 3 NEN-EN 1993-1-1 NEN-EN 1993-1-6 NEN-EN 1993-1-8 NEN-EN 1993-5 Eurocode 7 NEN-EN 1997-1 NEN 9997-1

Omschrijving: Grondslagen Grondslagen van het constructief ontwerp Belastingen op constructies Algemene belastingen - Volumieke gewichten, eigen gewicht, opgelegde belastingen voor gebouwen Verkeersbelasting op bruggen Ontwerp en berekening van staalconstructies Algemene regels en regels voor gebouwen Algemene regels - Sterkte en stabiliteit van staalconstructies Algemene regels - Ontwerp en berekening van verbindingen Palen en damwanden Geotechnisch ontwerp Algemene regels Geotechnisch ontwerp van constructies – Deel 1

Specifieke normen, richtlijnen en overige literatuur Richtlijn Beschrijving CUR166 Damwandconstructies 6e druk, 2012

2.3.

Computersoftware

De volgende software is gebruikt bij de uitwerking van deze berekening: Softwarepakket Versienummer Omschrijving Excel 368 Spreadsheetprogramma Deltares D-sheet 18.1 Ontwerp programma damwanden

Revisie 0

6/41

3

Geotechniek

3.1.

Uitgangspunten damwandberekening

Voor de constructieberekening zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: • Geotechnische categorie: GC 2; • Betrouwbaarheidsklasse: RC 2; (eindfase) • Berekening conform Eurocode 7; • Geen stijghoogte verschillen achter de damwand i.v.m. aanwezigheid drainage • Restlevensduur 15 jaar: (inschatting) • Referentiejaar 50 jaar: Voor deze voorlopige studie worden 3 fasen onderscheiden, namelijk: - Fase 01: Onbelast - Fase 02: Voetgangersbelasting 5 kPa (over hele breedte) - Fase 03: Belasting 20 kPa (op 3m vanaf hart damwand; met een breedte van 2x2,5m; dubbele rijbaan)

3.2.

Geotechnisch onderzoek

Ten behoeve de controle van de stabiliteit van de constructie zijn door de opdrachtgever sonderingen aangeleverd. In voorliggende berekening van de constructie zullen de hieronder opgegeven sonderingen worden toegepast. Op de onderstaande overzichtskaart zijn de posities van de sonderingen en de boring weergegeven;

Figuur 2 - Locatie beschikbare sonderingen (Bron:[B])

Beschikbare sonderingen: De volgende sonderingen en boringen zijn gehanteerd in voorliggend document: • Sondering DKMM001 t/m DKM003 • Boring B1 Revisie 0

7/41

Sondering 01

Sondering 02

Sondering 03 Figuur 3 - Sonderingen (Bron: [C])

Revisie 0

8/41

Voorgaande sonderingen (bron: [B]) geven een soortgelijk bodemprofiel weer. Waarschijnlijk is t.b.v. aanleg van de toekomstige wijk een toplaag van zand aangebracht. Op basis van de conusweerstand en wrijvingsgetallen zou in het gebied van voornamelijk van ca. 1,5 tot -12m NAP slappe (schone) kleilagen en matig gepakte zwak zandige kleilagen te herleiden zijn. Vanaf -16m Nap zijn matige tot losse (siltige) zandlagen aanwezig (bron: DINO loket).

Figuur 4 - Boring (Bron: [C])

Revisie 0

9/41

3.3.

Grondparameters

3.3.1. Opbouw van grondlagen Op basis van de aangeleverde sonderingen wordt een grondprofiel vastgesteld, waarbij de stabiliteit van de damwanden wordt vastgesteld op basis van de grondparameters in de NEN9997 tabel 2.b. Op basis van de conuswaarde en het lokale wrijvingsgetal worden de grondparameters vastgesteld, zie ook onderstaande tabel.

Figuur 5 - Grondparameters NEN9997 tabel 2.b

Overige uitgangspunten m.b.t. de bodemopbouw en gehanteerde grondparameters: Voor de wandwrijvingshoek wordt conform CUR166 de volgende relatie gehanteerd: • • •

Revisie 0

Zand δ’ = (2/3) * φ’; Klei δ’ = (1/2) * φ’; Veen δ’ = (0) * φ’;

10/41

In onderstaande tabel zijn de gehanteerde bodemopbouw en de geotechnische parameters weergegeven. De geotechnische parameters zijn bepaald conform CUR166 en NEN9997-1:2017. Sondering DKM001 – Kadedeel 1 Grondlaag Zand (toplaag); siltig; matig Klei; zwak zandig; slap Klei; zwak zandig; matig Leem, vast

BK laag [m t.o.v. NAP] MV -1,00 -8,00 -14,00

γgrond;droog [kN/m³] 18 15 18 18

γgrond;nat [kN/m³] 20 15 18 18

φ’ [ o] 27,0 22,50 22,50 27,50

δ [ o] 18,0 11,25 11,25 18,33

c' [kN/m²] 0 2,5 5 0

γgrond;droog [kN/m³] 18 18 18 15 18

γgrond;nat [kN/m³] 20 18 18 15 18

φ’ [ o] 27,0 27,50 22,50 22,50 22,50

δ [ o] 18,0 18,33 11,25 11,25 11,25

c' [kN/m²] 0 0 5 2,5 5

γgrond;droog [kN/m³] 18 15 18

γgrond;nat [kN/m³] 20 15 18

φ’ [ o] 27,0 22,50 22,50

δ [ o] 18,0 11,25 11,25

c' [kN/m²] 0 2,5 5

Tabel 1 - Representatieve grondparameters

Sondering DKM002 – Kadedeel 2 Grondlaag Zand (toplaag); siltig; matig Leem, vast Klei; zwak zandig; matig Klei; zwak zandig; slap Klei; zwak zandig; matig

BK laag [m t.o.v. NAP] MV -0,70 -3,00 -5,50 -10,00

Tabel 2 - Representatieve grondparameters

Sondering DKM003 – Kadedeel 3 Grondlaag Zand (toplaag); siltig; matig Klei; zwak zandig; slap Klei; zwak zandig; matig

BK laag [m t.o.v. NAP] MV -0,75 -8,00

Tabel 3 - Representatieve grondparameters

3.3.2. Horizontale veerwaarde van de grondlagen Het voorgestelde bodemprofiel is ingevoerd in de rekensoftware D-sheet, waarbij de ingevoerde veerwaarden zijn toegepast conform tabel 3.3. uit de CUR 166. In onderstaande tabel en grafiek worden deze waarden gepresenteerd. Horizontale veerwaarde grondlagen Zand kh;1[kN/m] kh;2 [kN/m] kh;3 [kN/m] Los 12.000 6.000 3.000 Matig 20.000 10.000 5.000 Vast 40.000 20.000 10.000 Klei kh;1[kN/m] kh;2 [kN/m] kh;3 [kN/m] Slap 2.000 800 500 Matig 4.000 2.000 800 Vast 6.000 4.000 2.000 Veen kh;1[kN/m] kh;2 [kN/m] kh;3 [kN/m] Slap 1.000 500 250 Matig 2.000 800 500

Bovenstaande veerwaarden zijn opgenomen in de rekensoftware Deltares D-sheet Piling, en zullen conform bovenstaande tabel worden toegepast op de diverse grondlagen in een grondprofiel.

Revisie 0

11/41

3.4.

Rekenfactoren damwandcontrole

Door rekensoftware wordt bij de controle van de damwand gerekend met onderstaande factoren. Factoren t.b.v. belastingen: Permanente belastingen Variabele belastingen Factoren t.b.v. materialen: Cohesie Interne wrijvingshoek Veerwaarde grond Geometrie variaties: Verhoging kerende hoogte Max. verhoging kerende hoogte variatie waterstand passieve zijde variatie waterstand actieve zijde Algemene stabiliteitsfactoren: Cohesie Interne wrijvingshoek Soortelijk gewicht Factoren t.b.v. verticaal evenwicht: Partiële materiaal factor

3.5.

RC0 1,00 1,00 1,00 0,00

RC1 1,00 1,00 1,00 0,00

RC2 1,00 1,00 1,10 0,00

RC3 1,00 1,00 1,25 0,00

ongunstig gunstig ongunstig gunstig

1,00 1,05 1,30

1,15 1,15 1,30

1,25 1,18 1,30

1,40 1,20 1,30

[-] [-] [-]

10% 0,25 0,15 0,05

10% 0,50 0,20 0,05

10% 0,50 0,25 0,05

10% 0,50 0,25 0,05

[-] [m] [m] [m]

1,30 1,20 1,00

1,30 1,20 1,00

1,45 1,25 1,00

1,60 1,30 1,00

[-] [-] [-]

1,20

1,20

1,20

1,20

[-]

Vervormingen

Er zijn geen specifieke eisen gesteld aan de vervorming van de damwandconstructie. Voor de horizontale vervorming van de verankerde wordt als richtlijn een 1/100 van de kerende hoogte gehanteerd. Volgens de CUR 166 deel 2 par 2.2.3. wordt voor de horizontale vervorming voor bouwwerken maximaal 50 mm aangehouden.

Revisie 0

12/41

3.6.

Materiaaleigenschappen en parameters constructieve onderdelen

3.6.1. Constructiestaal De staalkwaliteit van de stalen deksloof en gording is onbekend. Daarom wordt hiervoor een ondergrens benadering gehanteerd, namelijk S235. Voor de gording wordt een HEA400 aangehouden, zie §4.1.2. Profiel Staalkwaliteit fu [N/mm2] fy [N/mm2] Es [N/mm2] α [K-1] HEA400 S235 360 235 210.000 10-5

3.6.2. Damwand De staalkwaliteit van de damwand is onbekend. Daarom wordt hiervoor een ondergrens benadering gehanteerd, namelijk S240 GP. Staalkwaliteit fu [N/mm2] fy [N/mm2] Es [N/mm2] α [K-1] S240GP 340 240 210.000 10-5 3.6.3. Grondanker Conform [B] kan een doorsnede tussen de ribbels van ca. 55 mm worden afgeleid. De exacte toepassing en staalkwaliteit van het grondanker is onbekend. Onderstaand wordt t.b.v. modellering het grondanker Ø55mm aangehouden. Conform CUR166 wordt een afroesting in schone grond (klei) van 0,60mm voor een periode van 50 jaar aangehouden. De maximale h.o.h. afstand tussen de ankers betreft 3 meter.

Doorsnede eigenschappen GEWI grondanker h.o.h. ankerstangen

3,00

m

GEWI anker

55

mm

Afroesting

0,6

mm

Dred

53,8

mm

Ared

2273,3 mm²

Aspanningsdoorsnede

7,58E-04 m²/m

(T)

fy

500

N/mm²

fu

550

N/mm²

E-modulus F;rep;vlo ei

2,10E+08 kN/m² 1136,6

kN

FRE;d(min.vlo ei/breuk)

893,1

kN

Fy d

297,7

kN/m

3.6.4. Doorsnede eigenschappen PZ-40 Voor de toetsing van sterkte en stabiliteit is het traagheidsmoment van de damwand benodigd. Dit traagheidsmoment dient volgens de theorie van de elastisch ondersteunde ligger vooraf berekend te zijn. Onderstaand worden de doorsnede eigenschappen van de beschouwde damwanden weergegeven. Op basis van foto’s en de h.o.h. afstanden tussen de ankers zal dit waarschijnlijk een PZ-40 profiel betreffen.

Oorspronkelijke gemiddelde dikte DW:

Revisie 0

15,21 + 12,67 / 2 = 13,94 mm

PZ40 (S240 GP)

13/41

3.6.5. Doorsnede eigenschappen Larssen 23 Onderstaand worden de doorsnede eigenschappen van de beschouwde damwanden weergegeven. Conform [A] zal het profiel t.p.v. deel 3 waarschijnlijk een Larssen 23 betreffen.

Oorspronkelijke gemiddelde dikte DW:

11,20 + 10,00 / 2 = 10,60 mm

Larssen 23 (S240 GP)

3.6.6. Reductie eigenschappen t.g.v. corrosie Op basis van voorgaande uitgangspunten wordt in onderstaand overzicht een maximale reductiefactor op de sterkte en stijfheidseigenschappen van de doorsnede van de damwand bepaald. Beoogde levensduur (jaar) Ongeroerde, schone bodem Verontreinigde bodem, geroerde grond Zure bodem (veen, moeras) Onverdichte grond (klei, zand) **) Onverdicht, agressief ophoogmateriaal (bodemas, slakken sintels)

5 ***) 0,00 0,15 0,20 0,18 0,50

25***) 0,30 0,75 1,00 0,70 2,00

50 0,60 1,50 1,75 1,20 3,25

75 0,90 2,25 2,50 1,70 4,50

100 1,20 3,00 3,25 2,20 5,75

Tabel 4 - Tabel 9.2 CUR 166 (Deel I); Aantasting (mm) van damwanden in bodem en ophogingen met of zonder grondwater (per blootgestelde zijde)

Beoogde levensduur (jaar) Schoon, zoet water (rond de waterlijn) Sterk verontreinigd zoet water (rond de waterlijn) Zout water in gematigd klimaat (spatzone en laag waterzone) Zout water in gematigd klimaat (permanent onderwaterzone)

5 ***) 0,15 0,30 0,55 0,25

25***) 0,55 0,75 1,00 0,90

50 0,90 2,30 3,75 1,75

75 1,15 3,30 5,60 2,60

100 1,40 4,30 7,50 3,50

Tabel 5 - Tabel 9.3 CUR 166 (Deel I); Aantasting (mm) van damwanden in zoet en zout water (per blootgestelde zijde) Revisie 0

14/41

Bij de damwandberekening wordt onderscheid gemaakt tussen de damwandlengte boven het bodemniveau en onder het bodemniveau. Onderstaand worden de reductiefactoren voor de verschillende gebieden bepaald, waarbij: • Afroesting schoon, zoet water (rond de waterlijn): 0,70 mm per zijde (50 jaar) • Afroesting ongeroerde, schone bodem 0,60 mm per zijde (100 jaar) Onderstaand wordt de reductiefactor voor het PZ40 profiel bepaald:

Bepaling reductiefactoren t.g.v. corrosie Damwand Boven bodemniveau Beoogde levensduur damwand 50 jaar Aantasting corrosie aan waterzijde damwand 0,70 mm Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm+ Totale aantasting corrosie op doorsnede: 1,30 mm Doorsnede dikte damwandprofiel 13,94 mm Reductie dikte damwandprofiel a.g.v. corrosie 12,64 mm Reductiefactor t.g.v. corrosie: 0,907 x EI Onder bodemniveau Beoogde levensduur damwand 50 jaar Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm+ Totale aantasting corrosie op doorsnede: 1,20 mm Doorsnede dikte damwandprofiel 13,94 mm Reductie dikte damwandprofiel a.g.v. corrosie 12,74 mm Reductiefactor t.g.v. corrosie: 0,914 x EI *Bij de bepaling van de reductiefactor t.g.v. corrosie wordt als uitgangspunt genomen dat het weerstandsmoment en het traagheidsmoment evenredig zullen afnemen met de afname van de wanddikte van de damwand. W;t = 0 jaar : d;t = 0 jaar = W; t = x jaar : d; = x jaar

||

It = 0 jaar : d;t = 0 jaar = I;t=x jaar : d; t = x jaar

Onderstaand wordt de reductiefactor voor het Larssen 23 profiel bepaald:

Bepaling reductiefactoren t.g.v. corrosie Damwand Boven bodemniveau Beoogde levensduur damwand 50 jaar Aantasting corrosie aan waterzijde damwand 0,70 mm Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm+ Totale aantasting corrosie op doorsnede: 1,30 mm Doorsnede dikte damwandprofiel 10,60 mm Reductie dikte damwandprofiel a.g.v. corrosie 9,30 mm Reductiefactor t.g.v. corrosie: 0,877 x EI Onder bodemniveau Beoogde levensduur damwand 50 jaar Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm Aantasting corrosie aan grondzijde damwand 0,60 mm+ Totale aantasting corrosie op doorsnede: 1,20 mm Doorsnede dikte damwandprofiel 10,60 mm Reductie dikte damwandprofiel a.g.v. corrosie 9,40 mm Reductiefactor t.g.v. corrosie: 0,887 x EI *Bij de bepaling van de reductiefactor t.g.v. corrosie wordt als uitgangspunt genomen dat het weerstandsmoment en het traagheidsmoment evenredig zullen afnemen met de afname van de wanddikte van de damwand. W;t = 0 jaar : d;t = 0 jaar = W; t = x jaar : d ; = x jaar

Revisie 0

||

It = 0 jaar : d ;t = 0 jaar = I;t=x jaar : d ; t = x jaar

15/41

3.6.7. Reductie eigenschappen t.g.v. scheve buiging Voor deel 1 en 2 is de damwandconstructie verankerd uitgevoerd en voor deel 3 onverankerd. Onderstaand worden de reductiefactoren voor de verankerde en onverankerde damwand berekend. Reductiefactor verankerde damwand: In onderstaande schema wordt de reductie op de sterkte en stijfheid van de damwand ten gevolge van scheve buiging bepaald. Deze reductie dient volgens de CUR 166 Aanbeveling te worden toegepast bij damwanden, waarbij de sloten zich in de neutrale lijn van de damwand bevinden. Type damwand constructie: gestempeld/verankerde wand 0). minimale waarde: 0,55 0,55 1). schuifweerstand grond: cohesief: niet cohesief: ΔβD ΔβB cu < 25 kPa qc < 5 Mpa 0,05 0,05 2). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Loodrecht op damwand geen ondersteuning 0,00 0,00 ( Z-Richting) 3). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Paralel op damwand geen weerstand 0,00 0,00 (Y richting) 4). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Verticaal t.o.v. damwand geen weerstand 0,00 0,00 ( X-richting) 5). Installatie heien of intrillen, zonder maatregelen 0,10 0,10 6). Zandlaag boven grondwaterspiegel (ten minste 5 m droog zand) zandlaag is: niet aanwezig 0,00 0,00 Totaal reductie factor: 0,70 0,70

Reductiefactor onverankerde damwand: Type damwand constructie: ongestempeld/onverankerd uitkragende wand 0). minimale waarde: 0,60 0,60 1). schuifweerstand grond: cohesief: niet cohesief: ΔβD ΔβB cu < 25 kPa qc < 5 Mpa 0,05 0,05 2). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Loodrecht op damwand geen ondersteuning 0,00 0,00 ( Z-Richting) 3). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Paralel op damwand geen weerstand 0,00 0,00 (Y richting) 4). Ondersteuning en weerstand tegen verschuiving damwandplanken Verticaal t.o.v. damwand geen weerstand 0,00 0,00 ( X-richting) 5). Installatie heien of intrillen, zonder maatregelen 0,10 0,10 6). Zandlaag boven grondwaterspiegel (ten minste 5 m droog zand) zandlaag is: niet aanwezig 0,00 0,00 Totaal reductie factor: 0,75 0,75

3.6.8. Gecombineerde reductie De stijfheid en sterkte wordt gereduceerd door scheve buiging en corrosie, waarvoor geldt: Damwandprofiel Red. factor scheve buiging Red. Corrosie Totale reductiefactor PZ 40 0,70 0,907 0,63 Larssen 23 0,75 0,877 0,66 Revisie 0

16/41

4

Constructieve analyse

4.1.

Analyse inspectieresultaten – Deel 1

4.1.1. Damwandconstructie Uit [B] kan worden afgeleid dat Damwand deel 1 een totale lengte betreft van 21m. Uit de afbeeldingen kan worden afgeleid dat het toegepaste profiel een Z-profiel, U-profiel of een Hoesch profiel betreft, aangezien de sloten zowel in de buik als in de kas bevinden. Aan de achterzijde is op een diepte van 2 meter onder maaiveld een stalen balk aangebracht Op basis van de beschikbare gegevens en de h.o.h. afstand tussen de ankers gedacht aan een PZ40-profiel, het exacte profiel is onbekend en niet opgenomen in de inspectieresultaten.

Begin damwand deel 1

Figuur 6 - Links: Vooraanzicht damwand deel 1; rechts: Zijaanzicht damwand deel 1

4.1.2. Gording Aan de achterzijde van de damwand is onder de elementenverharding een gording aangebracht. Deze gording heeft een hoogte van 40cm en een breedte van 26cm. Dit is ongeveer vergelijkbaar met een HEA400. Hoe de gording bevestigd is met de damwand is onbekend.

Figuur 7 - Stalen gording Revisie 0

17/41

4.1.3. Verankering In onderstaande afbeelding is de h.o.h. afstand van de verankering van de kademuur schematisch weergegeven. Het grondanker heeft een diameter van ca. 65mm en tussen de ribbels 55mm. Dit is ongeveer vergelijkbaar met een GEWI 62,5. De ankers zijn onder een hoek geplaatst van ongeveer 10 graden (60cm op 10cm). Ook is ter plaatse van de deksloof een anker waargenomen. De maximale hart op hart afstand tussen de ankerstangen is 3 meter. Tevens is de stalen deksloof van de damwand verankerd. De diameter van dit anker bedraagt ca. 20 mm.

Figuur 8 - Principe schets locatie verankeringen

Ter plaatse van de verankering treedt uitspoeling t.p.v. de doorgang plaats. Ook zijn diverse gaten in de damwand waargenomen, door deze gaten spoelt zand onder de elementenverharding uit. De functie van deze gaten is onbekend, maar zouden oude locaties van verankeringen of hijsogen kunnen zijn.

Figuur 9 – Verankering

Revisie 0

18/41

4.1.4. Beschouwing deksloof In onderstaande afbeelding wordt het zijaanzicht van de deksloof weergegeven. Het lijkt erop dat de hoofdconstructie een hoog I-profiel betreft. Op de bovenste flens lijkt een gezette plaat te zijn aangebracht. Aan de binnenzijde is een plaat met een aangelast hoekprofiel bevestigd. Aan de bovenzijde van de damwand is een plaat gelast, welke aan het hoekstaal bevestigd lijkt te zijn. Opmerkelijk is dat t.p.v. de plaat de lasverbinding los scheurt van de damwand en hierdoor een horizontale verplaatsing optreedt (zie gele pijlen). In onderstaande schets is een poging gedaan om de constructie van de deksloof weer te geven. De horizontale verplaatsing van de deksloof ten opzichte van de damwand lijkt te impliceren dat er geen verbinding meer is tussen de damwand en de deksloof (horizontaal afschuiven). Dit zou ook de vervorming van de deksloof kunnen verklaren.

Revisie 0

19/41

4.2.

Analyse inspectieresultaten – Deel 2

4.2.1. Damwandconstructie Uit [B] kan worden afgeleid dat Damwand deel 2 een totale lengte betreft van 20m. Uit de afbeeldingen kan worden afgeleid dat het toegepaste profiel een Z-profiel, U-profiel of een Hoesch profiel betreft, aangezien de sloten zowel in de buik als in de kas bevinden. Op basis van de beschikbare gegevens en de h.o.h. afstand tussen de ankers wordt gedacht aan PZ40. Het exacte profiel is onbekend en is niet opgenomen in de inspectieresultaten.

Figuur 10 - Links: Vooraanzicht damwand deel 1; rechts: Zijaanzicht damwand deel 1

4.2.2. Verankering & gording Aan de achterzijde van de damwand is onder de elementenverharding geen ankergording aangebracht. In onderstaande afbeelding is de h.o.h. afstand van de verankering van de kademuur schematisch weergegeven. Tevens is de stalen deksloof van de damwand verankerd. De diameter van dit anker bedraagt ca. 20 mm. De ankerstang bevindt zich op een diepte van ca. 2,1m onder maaiveldniveau en heeft een diameter van ca. 65 mm op de ribbels van de verankering gemeten en ca. 55mm tussen de ribbels in gemeten. De ankers zijn wederom aangebracht met een niet ‘logische’ hart op hart afstand. De maximale hart op hart afstand betreft wederom 3 meter.

Ook zijn bij kadedeel 2 tijdens het onderzoek diverse gaten in de damwandconstructie waargenomen. Door deze gaten spoelt zand onder de elementenverharding uit. De functie van deze gaten is onbekend maar zouden oude locaties van oude verankeringen of hijsogen kunnen zijn. Tevens spoelt grond door kleine gaten onder de ankers door.

Revisie 0

20/41

4.2.3. Beschouwing deksloof Het is hoogst ongebruikelijk om voor dit type damwand (Z-profiel) met verankering geen gording toe te passen. De hart op hart afstanden tussen de ankers is relatief fors (soms 3 meter). Door het ontbreken van een gording zal de damwand tussen de ankers zich gedragen al een ketting. Dit fenomeen is af te leiden uit het waargenomen schadebeeld. Deze optredende verplaatsingen zullen over tijd toenemen door het inklinken en aanvullen van het maaiveld achter de damwand. In onderstaande afbeelding is heel duidelijk de uitbolling af te leiden van anker tot anker, waarbij het evident is dat de grootste verplaatsing waar te nemen is bij de grootste hart op hart afstand tussen de damwanden. Overig schadebeeld en constructieve opbouw is gelijk aan deel 1, zie §4.1.4. Opvallend is dat op sommige locaties het eerder genoemde gelaste plaat op de damwand niet aanwezig is. Ter plaatse van de pijlen in onderstaande afbeelding is deze wel aanwezig. Dit kan erop duiden dat de plaat t.g.v. de optredende verplaatsing weggevallen is.

Figuur 11 – Verplaatsing en uitbuiking in damwandlijn: Bron: [A]

Revisie 0

21/41

4.3.

Analyse inspectieresultaten – Deel 3

4.3.1. Damwandconstructie Damwand deel 3 heeft een totale lengte van 7,2m. Aan de bovenzijde van de damwand is een stalen deksloof aangebracht. Op de locatie van deze damwand heeft vroeger een boothelling gezeten die is middels deze damwand dichtgezet. De koppeling van damwand deel 2 en 3 was is niet zichtbaar zonder de deksloof van damwand deel 3 te verwijderen, en is hierdoor niet geverifieerd. Conform [A] wordt het damwandprofiel geschat op een Larssen 23. De damwand is waarschijnlijk aan weerzijden met de sloten gekoppeld aan de naastliggende constructie. De deksloof kan hier de functie van een gording betreffen (horizontale steun). De damwand is waarschijnlijk voor de boothelling geplaatst en kan hier wellicht gekoppeld zijn met de bestaande betonvloer van de boothelling. Door deze koppeling kan de damwand hier zijn horizontale steun ontlenen. Het is mogelijk dat deze verbinding bezweken is en hierdoor de horizontale verplaatsingen op maaiveld niveau zijn waargenomen.

Afbeelding 16: Vooraanzicht damwand deel 3

Afbeelding 17: Bovenaanzicht damwand deel 3

4.3.2. Onderzoeksresultaten De damwandconstructie vertoont over de gehele lengte een gemiddelde scheefstand van ongeveer 3 cm/m1 richting het water. Aan de zuidzijde, ter plaatse van aansluiting met de andere kadeconstructie, is de damwand het meeste gezet. De eerste 7 á 8 planken vanaf de zuidzijde staan niet alleen scheef maar lijken in zijn geheel richting de waterzijde te zijn gedrukt. Tijdens het ontgraven op deze locatie om te verifiëren of aan de achterzijde van de damwand geen verankering is aangebracht en om te verifiëren hoe de damwand is aangesloten op de zuidelijke kade, werd damwand deel 3 onstabiel en is ca. 1cm verder richting de zuidelijke zijde verplaatst. Om te voorkomen dat de damwand nog onstabieler werd zijn alle graafwerkzaamheden op deze locatie direct gestaakt. Hierdoor is niet geverifieerd hoe de damwand is aangesloten op de aansluitende zuidelijke kade.

Afbeelding 18: Einde damwand deel 3 oorspronkelijke situatie

Revisie 0

Afbeelding 19: Verplaatsing damwand deel 3 na ontgraven

22/41

4.3.3. Beschouwing deksloof en constructie In onderstaande afbeelding wordt de verbinding tussen de deksloof en de damwand weergegeven. Hieruit valt op af te leiden dat deze is verbonden middels een opgelast staalprofiel aan de deksloof en damwand. Tevens lijkt de deksloof “los” op verscheidene posities los te liggen van de damwand. Hoe de damwand uiteindelijk verbonden is met naastgelegen damwanden is onbekend.

Figuur 12 - Deksloof op damwand

Door het ontbreken van een gording zal de damwand zich als een ketting tussen beide constructies moeten gedragen, dit is hier niet het geval. De damwandlijn lijkt recht te zijn. Dit zou kunnen impliceren dat er waarschijnlijk onder het maaiveld een horizontale steun is aangebracht. Het bezwijken van deze horizontale steun zou de verzakkingen kunnen verklaren. Ook lijkt de verbinding van deel 3 met de naastgelegen keerconstructies bezweken te zijn (instabiele verplaatsingen). Gezien de kerende hoogte zal de damwand horizontaal gesteund zijn. Dit zal naar alle waarschijnlijkheid gebeuren door de naastliggende damwanden en evt. de vloer van de aanwezige boothelling (bijv. ankerstangen). De damwand constructie van deel 2 en 4 is gekoppeld met een damwanden welke landinwaarts loopt (waarschijnlijk een boothelling). Deze land inwaartse damwanden zullen als anker fungeren. Onderstaand wordt een poging gedaan om het statisch systeem van de damwand te beschrijven.

Revisie 0

23/41

5

Berekening

5.1.

Beschrijving constructie

5.1.1. Kadeconstructie deel 1 Op basis van de beschikbare gegevens [A], [B] en [C] is gepoogd de keerconstructie te reconstrueren. Conform opgave OG schommelt het waterpeil aanzienlijk, daarom wordt als min. waterpeil +0,30m NAP aangehouden. Het waterpeil is bepaald aan de hand van gegevens RWS krimpen aan de lek, https://waterinfo.rws.nl/, waarbij HWS = 2,10m NAP en LWS -0,40m NAP. Tijdens [A] meting t.p.v. deel 3 betrof het WP +0,70m NAP als referentiehoogte tussen maaiveld (+2,76m NAP) en waterlijn [A], namelijk 2,05 meter onder MV. In [A] is tevens een referentie diepte bepaald op 1 meter naast de damwand t.p.v. kade deel 3, namelijk 5,20m onder waterpeil. Dit houdt in dat de bodem zich t.p.v. deel 3 op -4,50m NAP bevindt. In [E] is middels sonar de diepte ten opzichte van de waterlijn bepaald. Aangezien het waterpeil t.t.v. het uitvoeren van de sonar onbekend is, wordt het bodemniveau teruggerekend m.b.v. bovenstaand referentie bodemniveau. De waargenomen diepte middels sonar [D] 4,9m komt overeen met de gemeten diepte uit [A] van -4,50m NAP (WS = +0,4m). Ter plaatse van kade deel 1 betreft de diepte P = WS - 4,0m onder water, op 2m P = WS – 5,2m en op 8m P = WS – 5,5m. Ook kon uit [B] worden afgeleid dat de gording en verankering zich op ≈ 2 meter onder maaiveld bevindt. Het teenniveau is bepaald middels magnetometingen [C].

Uit [C] valt af te leiden dat het teenniveau van de damwand zich ongeveer op -11,50m NAP bevindt. Maaiveld + 2,70 m NAP meter

WP = +2,1m NAP

WP = +0,7m NAP

+0,70 m NAP meter 10 graden

WP = -0,4m NAP

Bodem = -3,6m NAP 8m 2m Bodem = -5,1m NAP // -4,8m NAP Teenniveau – 11,5 meter NAP Revisie 0

24/41

5.1.2. Kadeconstructie deel 2 In [E] is middels sonar de diepte ten opzichte van de waterlijn bepaald. Aangezien het waterpeil t.t.v. het uitvoeren van de sonar onbekend is, wordt het bodemniveau teruggerekend m.b.v. bovenstaand referentie bodemniveau. De waargenomen diepte middels sonar [D] 4,9m komt overeen met de gemeten diepte uit [A] van -4,50m NAP (WS = +0,4m). Ter plaatse van kade deel 2 betreft de diepte P = WS - 4,2m onder water, op 2m P = WS – 4,8m en op 9m P = WS – 6,0m. Ook kon uit [B] worden afgeleid dat de verankering zich op ≈ 2,1 meter onder maaiveld bevindt. Het teenniveau is bepaald middels magnetometingen [C]. Uit [C] valt af te leiden dat het teenniveau van de damwand zich ongeveer op -8,60m NAP bevindt.

Maaiveld + 2,72 m NAP meter

WP = +2,1m NAP

WP = +0,7m NAP

+0,62 m NAP meter 10 graden

WP = -0,4m NAP

Bodem = -3,8m NAP 9m 2m Bodem = -5,6m NAP // -4,4m NAP

Teenniveau – 8,6 meter NAP

Revisie 0

25/41

5.1.3. Beschrijving constructie kade deel 3 In [E] is middels sonar de diepte ten opzichte van de waterlijn bepaald. Aangezien het waterpeil t.t.v. het uitvoeren van de sonar onbekend is, wordt het bodemniveau teruggerekend m.b.v. bovenstaand referentie bodemniveau. De waargenomen diepte middels sonar [D] 4,9m komt overeen met de gemeten diepte uit [A] van -4,50m NAP (WS = +0,4m). Ter plaatse van kade deel 3 betreft de diepte P = WS - 4,5m onder water, op 7m P = WS – 5,8m en op 12m P = WS – 6,2m. Gezien de kerende hoogte en lengte van de damwand in de bodem wordt verwacht dat er een steunpunt zou moeten zitten op de locatie van de vloer van de boothelling. Gezien de waargenomen horizontale verplaatsingen en instabiliteit van de damwand wordt in deze beschouwing dit steunpunt als bezweken geacht en niet meegenomen.

Maaiveld + 2,76 m NAP meter

WP = +2,1m NAP

WP = +0,7m NAP

WP = -0,4m NAP

Steunpunt vloer boothelling?

Bodem = -4,5m NAP 12m 7m Bodem = -5,8m NAP // -5,4m NAP

Teenniveau – 8,9 meter NAP

Revisie 0

26/41

5.2.

Overzicht dwarsprofiel kadeconstructies

Kadeconstructie deel 1:

Kadeconstructie deel 2:

Kadeconstructie deel 3:

Revisie 0

27/41

5.3.

Berekening damwand

5.3.1. Resultaten D-sheet berekening Onderstaand worden de resultaten van de damwandberekeningen weergegeven Deel 1 Deel 2 Deel 3 Bovenkant [m NAP] +2,7 +2,72 +2,76 damwand Damwandlengte [m] 14 11,30 11,60 Onderkant [m NAP] -11,50 -8,60 -8,50 damwand Gem. bodemniveau [m NAP] -4,20 -4,40 -4,50 Kerende hoogte [m] 6,9 7,12 7,26 Ondersteuning [m NAP] +0,70 +0,70 anker Maatgevende [kN/m2] 20 kN/m2 over 5 m op In rust In rust verkeersbelasting 3,0 m uit damwand Damwandprofiel [-] PZ40 (S240) met PZ40 (S240) met Larssen 23 (S240) reductie t.g.v. corrosie reductie t.g.v. corrosie met reductie t.g.v. 50 jaar en scheve 50 jaar en scheve corrosie 50 jaar en buiging buiging scheve buiging Buigend moment [kNm/m] U.C. < 1,0; (UGT) rust 404 / 767x0.63 =0,84; ok Buigend moment [kNm/m] U.C. < 1,0; (UGT) voetgangers 437 / 767x0.63 =0,90; ok Buigend moment [kNm/m] U.C. < 1,0; (UGT) verkeer 519 / 767x0.63 =1,07; niet ok Max. doorbuiging [mm] 67,1 > 50, niet ok Gemobiliseerde [%] 63,6 < 66, ok grondweerstand Ankerkracht [kN/m’] 1,25 x 242 < 384, ok Stabiliteitsfactor [-] 1,29 > 1,00, ok Resultaat Voldoet i.c.m. Voldoet niet ! Voldoet niet ! voetgangers-, niet op verkeersbelasting* *het aangenomen profiel PZ 40 voldoet nipt (7%) niet op sterkte i.c.m. de optredende verkeersbelastingen. Tevens wordt niet voldaan aan de doorbuigingseis, dit heeft te maken met de forse h.o.h.

afstanden tussen de ankers. OPMERKING: er is in de berekening geen stijghoogte verschil in rekening gebracht tussen de watergang en de kade. In de berekening is uitgegaan van drainage achter de damwand. Bij afwezigheid van drainage resulteert dit tot instabiliteit voor de verschillende fase’s bij een stijghoogte verschil van: -

Revisie 0

Verkeersbelasting Voetgangersbelasting In rust

– stijghoogte verschil – stijghoogte verschil – stijfhoogte verschil

= 500mm = 800mm = 1200mm

28/41

5.3.2. Controle gording Uit de inspectieresultaten kan worden afgeleid dat de gording waarschijnlijk een HEA400 betreft. Onderstaand wordt een controle uitgevoerd op de gording. Controle gording verankerde damwand conform NEN-EN 1993 (sheet enkel toepasbaar voor klasse 1 en 2). 1

versie

BEREKENING Gording doorsnedeklasse: 1, 2 Uitgangspunten:

De krachtsverdeling is bepaald op basis van een doorlopende ligger over meer dan drie steunpunten. De gordingen w orden hierbij doorgekoppeld. Bij gordingen (vaak vrij lage, gedrongen profielen (HEB)) zal gezien de geringe ongesteunde kiplengte (gording w ordt tpv elke plank bevestigd) de reductie van de momentcapaciteit gering zijn en dus kip niet maatgevend zijn. Vandaar dat deze toetsing niet in het hoofdblad is opgenomen. Indien kip w el maatgevend is, dienen maatregelen getroffen te w orden, zoals toepassing van kipsteunen (schotjes) of een zw aardere gording. In de toetsing is alleen uitgegaan van belasting uit ankerkrachten. Deze ankerkrachten zijn een direct gevolg van de grond en w aterdrukken tegen de damw and. Samen vormen deze een evenw icht. Overige belastingen zijn niet meegenomen (eigen gew icht, gew icht van bovenliggende grond, vulbelasting)

Invoer gegevens gording f y;d = 235 Mpa

HE 400 A

gekozen profiel: S

staalkw aliteit

235

Ed = 210.000 Mpa

0,6 mm

γ M0 = 1,0

corrosie (rondom) a

Ankerhoek met horizontaal

10 graden 3,0 m

h.o.h. afstand ankers

n: enkele gording (1); dubbele gording (2):

1 gording

sterke

buiging om w elke as Axiale ankerkrachten per strekkende m eter

FA,d

FA,d

=

246 [kN/m]

ULS

FA,rep

=

162 [kN/m]

SLS

FA,d

=

162 [kN/m]

CAL, ankeruitval

==> Overeenkomstig CUR166 art. 4.9.11

Profieleigenschappen m et reductie a.g.v. corrosie (oorspronkelijke profieleigenschappen tussen haakjes) h=

388,8 mm

( 390 mm)

A resterend=

14628 mm2 =

b=

298,8 mm

( 300 mm)

A corrosie =

1361 mm2

tw =

9,8 mm

( 11,0 mm)

Av =

5147 mm2 =

91 % van:

( 15989 mm2)

88 % van:

( 5824 mm2)

hw =

298 mm

( 298 mm)

Iy =

42133 cm =

93 % van:

( 45069 cm4)

tf =

17,8 mm

( 19,0 mm)

Wy;el

2167 cm3 =

94 % van:

( 2311 cm3)

93 % van:

( 2562 cm3)

r=

27,6 mm

( 27 mm)

iy =

169,7 mm

( 168 mm)

4

3

2390 cm =

Wpl,y*=

==> NEN-EN 1993-1-1 art. 5.5.2 Doorsnedeklasse lijfcontrole

c

buiging

t

flenscontrole

c

druk

298 =

30,4

≤ 72 ε =

72

==> Doorsnedeklasse

1

17,8

=

6,6

≤ 9ε=

9

==> Doorsnedeklasse

1

235

=

=

9,8

t

=

ε

= √

117

fy

√

235

=

235

[-]

1,00

Horizontale belasting op gording

Revisie 0

Pg,d

==> Overeenkomstig CUR166 art. 4.9.11

Pg,d

=

266 [kN/m]

FA,d x cos(a) x 1,1

Pg,rep

=

176 [kN/m]

FA,rep x cos(a) x 1,1

Pg,d

=

160 [kN/m]

FA,d x cos(a)

Ms,g,d

=

240 [kNm]

ULS:

Ms,g,d =1/10 x Pg,d x l2/n

V s,g,d

=

480 [kN]

ULS:

V s,g,d =6/10 x Pg,d x l/n

Ms,g,d,cal =

359 [kNm]

CAL:

Ms,g,d,cal =1/16 x Pg,d x (2l) 2/n

Ankeruitval

V s,g,d,cal =

575 [kN]

CAL:

V s,g,d,cal =6/10 x Pg,d x 2l/n

Ankeruitval

29/41

Toetsing w eerstand doorsnede op dw arskracht ULS NEN-EN 1993-1-1+C2-6.2.6 V Ed =

Enkele buiging met afschuiving; doorsnedeklasse 1, 2 V c,Rd = Av(fy/√3)

480 kN

=

sterke as 5147 x 136

γM0

=

698 kN

1,0

toetsing: 6.2.6: V Ed / V c,Rd =

dw arskracht

480 / 698 =

Form ules bij 6.2 Weerstand van doorsneden

0,69

>

0,5

0,69

≤

1,0

(6.17)

Reductie op m om entcapaciteit

Doorsnedeklasse 1 en 2 Buiging en dw arskracht Reductie nodig als V Ed/V c,Rd > 0,5

nodig

p = (2 * VEd/Vpl,Rd - 1)2 = Wpl,V=

0,1396 reductie [1 - p]

Wpl,y - [(p * Aw 2)/(4 * tw )] =

2359923 mm3

Toetsing w eerstand doorsnede op buigend m om ent ULS NEN-EN 1993-1-1+C2-6.2.5 MEd =

Enkele buiging met afschuiving; doorsnedeklasse 1, 2

240 kNm

Mc,Rd = Wpl,V* fy

=

sterke as 2360 x 235

γM0

=

555 kNm

1,0

*reductie Wpl doordat dw arskracht > 0,5 Vc;Rd conform NEN-EN 1993-1-1+C2-6.2.8 toetsing: 6.2.8: MEd / My,V,Rd =

buiging + dw arskracht

240 / 555 =

≤

0,43

1,0

(6.30)

Vervorm ing ligger (doorlopend over m eer dan drie steunpunten) 2 Vervorming:

w =

qL4

384 EIy

176 x 3000

2 384

= =

210000 x 4,21E+08 1 mm

Toetsing w eerstand doorsnede CAL Ankeruitval NEN-EN 1993-1-1+C2-6.2.6 V Ed =

Enkele buiging met afschuiving; doorsnedeklasse 1, 2 V c,Rd = Av(fy/√3)

575 kN

=

sterke as 5147 x 136

γM0

=

698 kN

1,0

toetsing 6.2.6: V Ed / V c,Rd =

dw arskracht

575 / 698 =

p = (2 * VEd/Vpl,Rd - 1)2 =

MEd =

0,5

≤

1,0

(6.17)

0,4168 reductie [1 - r]

Wpl,y - [(p * Aw 2)/(4 * tw )] =

NEN-EN 1993-1-1+C2-6.2.5

>

0,82 nodig

Reductie nodig als V Ed/V c,Rd > 0,5

Wpl,V=

0,82

2299622 mm3

Enkele buiging met afschuiving; doorsnedeklasse 1, 2

359 kNm

Mc,Rd = Wpl,V* fy

=

sterke as 2390 x 235

γM0

=

562 kNm

1,0

toetsing: 6.2.8: MEd / My,V,Rd =

buiging + dw arskracht

Toetsing kipw eerstand, unity checks

359 / 562 =

0,64

≤

1,0

(6.30)

normale situatie 0,43 calamiteit 0,67

Conclusie: gording voldoet 5.3.3. Conclusies Uit bovenstaande beschouwingen blijkt dat de kadeconstructie deel 2 en 3 niet voldoen op sterkte en stabiliteit. Kadedeel 1 voldoet wel op stabiliteit, maar het aangenomen profiel voldoet niet op sterkte. Bij het handhaven van de constructie dient het exacte profiel bepaald te worden. Waarna op basis van het optreden moment en het werkelijke weerstandsmoment i.c.m. staalkwaliteit een verificatie plaats kan vinden.

Revisie 0

30/41

6

Conclusies en bevindingen

6.1.

Bevindingen, uitgangspunten en beperkingen

Ten tijde van het opstellen van deze rapportage zijn enkele bevindingen naar voren gekomen en worden enkele aannames gedaan, namelijk: • Enkel de ankerstaaf is gecontroleerd, waarbij als uitgangspunt is genomen dat dit grondanker een vloeispanning van fy = 500 N/mm² betreft. Dit is een standaard kwaliteit voor GEWI grondankers. De werkelijke staalkwaliteit van de staaf is onbekend, m.a.w. zal bij lagere staalkwaliteiten het grondanker niet kunnen voldoen. • Het is niet bekend welk verankeringsprincipe is toegepast. Gezien de ankerhoek en afwezigheid van zandlagen wordt een ankerscherm verwacht. In deze rapportage is de toetsing van het ankersscherm (kranz-stabiliteit) i.v.m. ontbrekende gegevens niet beschouwd. • Ter plaatse van deel 2 is geen gording aangebracht t.p.v. de ankers. Dit is hoogst ongebruikelijk voor deze relatief forse h.o.h. afstanden tussen de ankers en het toegepaste damwandtype. • Als uitgangspunt is genomen dat er drainagevoorzieningen achter de damwand zijn aangebracht. Hier wordt niets over genoemd in de uitgevoerde onderzoeken. Met andere woorden is in deze beschouwing geen rekening gehouden met stijghoogte verschillen. Wel is verkennend bekeken bij welk stijghoogte verschil damwand 1 instabiel wordt, zie §5.3.1. De in dit document berekende waarden zijn dus een ondergrens benadering. • Door Iv-infra is middels Sonar het bodemniveau bepaald t.o.v.

het waterpeil. Enkel het waterpeil t.t.v. uitvoeren van de Sonar meting is niet vastgelegd t.o.v. het NAP. Daarom is een referentie gemaakt tussen het gemeten bodemniveau in [A] (-4,50m NAP) en de Sonar gegevens t.p.v. kadedeel 3.

Revisie 0

31/41

6.2.

Beheersmaatregelen

In deze rapportage zijn de volgende conclusies en bevindingen te herleiden. Deze worden per kadedeel nader beschouwd en getoetst aan de mogelijkheid tot: in stand houden, versterken en vervangen. Kadeconstructie - Deel 1: In stand houden: - Gronduitspoeling treedt op tussen kleine openingen t.p.v. de ankers en gaten in de damwand. De functie van deze gaten is onbekend, maar zouden oude locaties van verankeringen of hijsogen kunnen zijn. Aanbevolen wordt om deze gaten te dichten. - De stalen deksloof wordt horizontaal van de damwand afgeschoven en roteert. Dit is direct af te leiden uit het feit dat de aangelaste staalplaten losscheuren van de damwand. Hier dienen aanvullende maatregelen getroffen te worden. - Het aangenomen profiel PZ 40 voldoet niet op sterkte bij het optreden van een verkeersbelasting van 20 kPa. Na moet worden gegaan welk profiel het betreft en of dit profiel de optredende momenten kan weerstaan. Hierbij kan voorlopig een snelle vergelijking tussen het benodigde weerstandsmoment en het weerstandsmoment van het werkelijke profiel afdoende zijn: WEl;benodigd = WEl;toegepast x U.C. =3263 cm³/m x (513 kNm/m / 483 kNm/m) = 3506 cm³/m. - De berekening is gebaseerd op sondering DKM001, welke in relatie tot DKM002 en DKM003 een gunstigere weerspiegeling geeft van het gekozen bodemprofiel.

Bij het toepassen van DKM002 en DKM003 op deel 1 voldoet de constructie reeds niet in de rust situatie. - Drainage aanbrengen achter de damwand. Gezien de dagelijkse schommelingen in waterstand zal dit waarschijnlijk niet tot de realistische oplossingen behoren. De constructie is instabiel bij stijghoogte verschillen >400mm. Conclusie: bij het eventueel in stand kunnen houden van de damwandconstructie moet onderhoud en onderzoek verricht worden en kan op voorhand geen zekerheid worden gegeven ten aanzien van de veiligheid. Versterken: - Bij het ontbreken van drainage en het optreden van stijghoogteverschillen tussen de watergang en de kade dient de kade versterkt te worden. Dit kan gerealiseerd worden door het aanbrengen van buispalen aan de actieve zijde van de damwand. Deze buispalen zullen t.p.v. het teenniveau de damwand horizontale steun geven. Conclusie: bij het aanbrengen van de buispalen kan de veiligheid voor de komende 15 jaar gewaarborgd worden mits de bestaande damwand over afdoende momentcapaciteit beschikt. Ook dient een aanvullend onderzoek afgenomen te worden m.b.t. het damwandtype en extra sonderingen uitgevoerd te worden. Het risico bestaat dat het uitvoeren van dit aanvullend onderzoek niet tot het gewenste resultaat zal leiden. Vervangen: - De risico’s ten aanzien van het onlogische ankerontwerp (sterk wisselende h.o.h. afstanden) en onzekerheden m.b.t.

bodemopbouw, staalkwaliteiten, damwandtype moeten niet worden genegeerd. Op basis van de beschikbare gegevens is erg lastig te voorspellen wat de restlevensduur van de huidige constructie betreft en of de versterkingsmaatregelen het gewenste resultaat zullen bieden. Conclusie: Vervangen van de constructie is mogelijk. De nieuwe damwand kan voor de bestaande damwand worden geplaatst.

Revisie 0

32/41

Kadeconstructie - Deel 2: In stand houden: - Deze damwand is veel korter uitgevoerd (-8,6m NAP) dan kade deel 1 (-11,6m NAP). Ook het gemeten bodemniveau is dieper dan bij deel 1. De beschouwde kadeconstructie is rekenkundig in rust instabiel. - Het is hoogst ongebruikelijk om voor dit type damwand (Z-profiel) met verankering geen gording toe te passen. De hart op hart afstanden tussen de ankers is relatief fors (soms 3 meter). Door het ontbreken van een gording zal de damwand tussen de ankers zich gedragen al een ketting. Dit fenomeen is af te leiden uit het waargenomen schadebeeld, de damwand is namelijk onder de deksloof heen verplaatst. Deze optredende verplaatsingen zullen over tijd toenemen door het inklinken en aanvullen van het maaiveld achter de damwand. - Naast het verplaatsen van de damwand is ook hier de deksloof aan het roteren en horizontaal verplaatsen. Dit is direct af te leiden uit het feit dat de aangelaste staalplaten losscheuren van de damwand. Op sommige locatie zijn wel de staalplaten aanwezig en sommige locaties niet. Deze zouden hier vroeger wel kunnen hebben gezeten (aftekening lassen op damwand nog aanwezig). Hier dienen aanvullende maatregelen getroffen te worden. - Gronduitspoeling treedt op tussen kleine openingen t.p.v. de ankers en gaten in de damwand.

De functie van deze gaten is onbekend, maar zouden oude locaties van verankeringen of hijsogen kunnen zijn. Aanbevolen wordt om deze gaten te dichten. - De bodem naast de damwand is waarschijnlijk weggeslagen door de schroefbelasting van het vaarverkeer. Hierdoor is het bodempeil lager dan deel 1. - De damwanden zijn te kort uitgevoerd om de optredende belastingen te kunnen weerstaan. Conclusie: Constructie voldoet rekenkundig niet en dient versterkt of vervangen te worden. Versterken: - De kade dient versterkt te worden door het aanbrengen van buispalen aan de actieve zijde van de damwand. Deze buispalen zullen t.p.v. het teenniveau de damwand horizontale steun geven. Uit de magneto metingen is niet af te leiden of de damwanden gestaffeld zijn uitgevoerd, dit kan m.b.t. versterken een risico zijn. - Aanbrengen van een gording t.p.v de ankers wordt lastig, aangezien de damwand aanzienlijk vervormd is. Door het “recht” zetten van de damwand worden de ankers hoger belast. - Gezien de dagelijkse schommelingen in waterstand zal drainage waarschijnlijk niet tot één van de realistische oplossingen behoren. De aanwezigheid van stijghoogteverschillen zal de situatie enkel verslechteren. Het is de vraag of de bestaande damwand deze belastingen kan weerstaan. Conclusie: Constructie versterken behoort tot de mogelijkheden, maar wordt afgeraden.

Tevens dient een aanvullend onderzoek afgenomen te worden m.b.t. het damwandtype en extra sonderingen uitgevoerd te worden. Het risico bestaat dat het uitvoeren van dit aanvullend onderzoek niet tot het gewenste resultaat zal leiden. Vervangen: - De risico’s ten aanzien van het onlogische ankerontwerp (geen gording en relatief grote h.o.h. afstanden) en onzekerheden m.b.t. bodemopbouw, staalkwaliteiten, damwandtype moeten niet worden genegeerd. Op basis van de beschikbare gegevens is erg lastig te voorspellen wat de restlevensduur van de huidige constructie betreft en wordt sterk getwijfeld of de versterkingsmaatregelen het gewenste resultaat zal bieden. Conclusie: Vervangen van de constructie is mogelijk. De nieuwe damwand kan voor de bestaande damwand worden geplaatst.

Revisie 0

33/41

Kadeconstructie - Deel 3: In stand houden: - Deze damwand is veel korter uitgevoerd (-8,9m NAP) dan kade deel 1 (-11,6m NAP). Ook het gemeten bodemniveau dieper dan bij deel 1 en 2. De beschouwde kadeconstructie is in rust instabiel, dit is in werkelijkheid ook af te leiden uit de horizontale verplaatsingen van de damwand (kerende hoogte = 7,2 m; teen in bodem = 4 m) - Door het ontbreken van een gording zal de damwand zich als een ketting tussen beide constructies moeten gedragen, dit is hier niet het geval. De damwandlijn lijkt recht te zijn. Gezien de kerende hoogte is er sterk het vermoeden dat de damwand op een lager niveau gekoppeld is met de boothelling, echter lijkt deze te zijn bezweken. Het bezwijken van deze horizontale steun zou de verzakkingen en verplaatsingen kunnen verklaren. - De damwand ondervindt in de huidige situatie aan de bovenzijde geen steun, de verbinding van deel 3 met de naastgelegen keerconstructies lijkt bezweken te zijn. Dit is af te leiden uit het feit dat ten tijde van inspectie (ontgraven) de gehele damwand 1cm extra richting de waterzijde is verplaatst. - De damwanden zijn te kort uitgevoerd om de optredende belastingen te kunnen weerstaan. Conclusie: Constructie voldoet rekenkundig niet en dient versterkt of vervangen te worden. Versterken: - De constructie is in rust instabiel.

Dit maakt het versterken van de bestaande constructie erg lastig. Om de damwand te versterken dienen de koppeling tussen naastgelegen damwandconstructie hersteld te worden. Ook dient waarschijnlijk op een lager gelegen niveau de damwand verankerd te worden. - Het is lastig om te voorspellen of de versterkingsmaatregelen tot het gewenste resultaat leiden. Conclusie: Constructie versterken behoort tot de mogelijkheden, maar wordt afgeraden. Vervangen: - De risico’s ten aanzien van het huidige ontwerp en onzekerheden m.b.t. bodemopbouw, staalkwaliteiten, damwandtype moeten niet worden genegeerd. Op basis van de beschikbare gegevens is erg lastig te voorspellen wat de restlevensduur van de huidige constructie betreft en wordt sterk getwijfeld of de versterkingsmaatregelen het gewenste resultaat zal bieden. Conclusie: Vervangen van de constructie is mogelijk. De nieuwe damwand kan voor de bestaande damwand worden geplaatst. Algemeen: Bij het vervangen van de damwanden is het mogelijk om de huidige damwanden her te gebruiken voor een ander project. De constructieve staat van de damwanden zelf is relatief goed, doordat een beperkte doorsnede afname is waargenomen t.g.v. corrosie. Aanbevolen wordt om bij het hergebruik het werkelijke profiel te bepalen en het oppervlak te controleren op gebreken en doorsnede reductie t.g.v. corrosie.

Revisie 0

34/41

6.3.

Advies

Onderstaand worden voorgaande resultaten en bevindingen uiteengezet in een meerkeuzematrix. Aan de hand van deze meerkeuzematrix wordt een algemeen advies opgesteld. Kade Deel 1 Deel 2 Deel 3

Sterkte damwand +/+/+/-

Stabiliteit damwand +/--

Sterkte ankers +/+/--

Sterkte gording +/---

Risicoprofiel Matig / licht verhoogd Hoog Zeer hoog

Tabel 6 - Controle op sterkte en stabiliteit

De bestaande kade (delen 1, 2 en 3) voldoen niet aan de gestelde eisen die behoren bij de huidige functie en situatie. De (constructieve) veiligheid en stabiliteit kan niet worden gegarandeerd. Eventuele versterkingsmaatregelen, en i.c.m. nader onderzoek, leiden hooguit bij deel 1 tot een acceptabele situatie. Voor de delen 2 en 3 wordt geadviseerd deze te vervangen. Om voor het gehele beschouwde deel de sterkte en de stabiliteit voor lange tijd te garanderen, wordt voorgesteld om ook deel 1 te vernieuwen. Een alternatief is nog om de delen 2 en 3 te vervangen en voor deel 1 een lastbeperking op te leggen. Deel 1 kan dan op een later, nog te bepalen, moment vernieuwd worden.

Kade Deel 1 Deel 2 Deel 3

Handhaven +/---

Versterken +/+/-

Vervangen ++ ++ ++

Advies Lastbeperking, versterken of vervangen Vervangen Vervangen

Tabel 7 - Beoordeling op criteria handhaven, versterken en vervangen

Revisie 0

35/41

Bijlagen A.

Revisie 0

Geotechnisch onderzoek en bepaling damwandlengte

36/41

VN-76683-1 Raadgevend Ingenieursbureau Wiertsema &blad Partners 1 B.V. Feithspark 6, 9356 BZ Tolbert Postbus 27, 9356 ZG Tolbert Tel.: 0594 51 68 64 Fax: 0594 51 64 79 E-mail: info@wiertsema.nl Internet: www.wiertsema.nl

Geotechnisch onderzoek Project Jan Smitkade te Alblasserdam

VN-76683-1 | 2 oktober 2020

VN-76683-1 Raadgevend Ingenieursbureau blad 2 Wiertsema & Partners B.V. Feithspark 6, 9356 BZ Tolbert Postbus 27, 9356 ZG Tolbert Tel.: 0594 51 68 64 Fax: 0594 51 64 79 E-mail: info@wiertsema.nl Internet: www.wiertsema.nl

Onderwerp: Projectnummer: Opdrachtgever:

Project Jan Smitkade te Alblasserdam VN-76683-1 IV-infra Postbus 135 3360 AC Sliedrecht

Versie

Datum

1

2 oktober 2020

Opgesteld door:

Omschrijving wijziging

J. Dijkstra

Handtekening:

Documentnummer:

R72467

Status:

definitief R. Reker

Vrijgegeven door:

Blad 2 van 21

76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek.pdf

VN-76683-1 blad 3

Inhoudsopgave

blad

1

Inleiding ................................................................................................................... 4

1.1 1.2 1.3

Aanleiding .....................................................................................................................................4 Doel ................................................................................................................................................4 Leeswijzer ......................................................................................................................................4

2

Uitgevoerde werkzaamheden .................................................................................. 4

2.1

Veldwerkzaamheden ....................................................................................................................4

3

Kwaliteitswaarborging ............................................................................................ 5

4

Toelichting veldwerkzaamheden ............................................................................. 7

4.1 4.2 4.3 4.4

Sonderingen DKM ........................................................................................................................7 Sonderingen inclusief magnetometer DKMM ...........................................................................7 Handboring ...................................................................................................................................7 Peilbuis ..........................................................................................................................................8

5

Interpretatie magnetometersondering .................................................................... 8

5.1 5.2

Werkwijze ......................................................................................................................................8 Interpretatie signaal magnetometersonderingen .....................................................................8

Bijlagen:

1 2 3

Blad 3 van 21

Situatietekening inclusief coördinatenlijst (X-Y in RD, Z in N.A.P.) Sondeergrafieken Boorstaat

76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek.pdf

VN-76683-1 blad 4

1

Inleiding

In opdracht van IV-infra te Sliedrecht heeft Raadgevend Ingenieursbureau Wiertsema & Partners B.V. een geotechnisch onderzoek uitgevoerd ten behoeve van het project aan de Jan Smitkade te Alblasserdam. 1.1

A a nl e id ing

Het onderzoek is uitgevoerd ten behoeve van het bepalen van de damwandlengte in de bestaande kade en het monitoren van de freatische grondwaterstand net achter de kade. 1.2

D o el

Het doel van dit onderzoek is: De grondopbouw en de draagkracht inzichtelijk te maken d.m.v. sonderingen;  Bepaling van de damwandlengte d.m.v. magnetometingen;  Inzicht verkrijgen in de bodemopbouw d.m.v. een handboring;  Het verkrijgen van informatie aangaande freatische grondwaterstand d.m.v. plaatsing peilbuis. 

1.3

L e e s w ij z er

Na de inleiding in dit eerste hoofdstuk, staat in het tweede hoofdstuk een overzicht van de uitgevoerde werkzaamheden. Hierna staan in hoofdstuk 3 de kwaliteitswaarborging en mogelijke afwijkingen t.o.v. de geldende normen beschreven. In hoofdstuk 4 wordt per onderdeel een toelichting gegeven op de uitgevoerde werkzaamheden en in hoofdstuk 5 de interpretatie van de magnetometersonderingen. De onderzoeksresultaten zijn opgenomen in de eerder genoemde bijlagen.

2

Uitgevoerde werkzaamheden

In dit hoofdstuk worden de uitgevoerde werkzaamheden benoemd. Een toelichting op de werkzaamheden is gegeven in hoofdstuk 4. 2.1

V e l d we r k za a m h e de n

De volgende veldwerkzaamheden zijn uitgevoerd: 3  1  1  6 

DKMM (puntweerstand, mantelwrijving en magnetometersignaal) Handboring Plaatsing peilbuis Inmetingen

De sondeerwerkzaamheden zijn uitgevoerd op 23 september 2020 en de boorwerkzaamheden op 30 september 2020.

Blad 4 van 21

76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek.pdf

VN-76683-1 blad 5

3

Kwaliteitswaarborging

Alle werkzaamheden zijn verricht onder ons kwaliteitssysteem NEN-EN-ISO-9001 en milieumanagementsysteem NEN-EN-ISO-14001. Raadgevend Ingenieurs Wiertsema & Partners B.V. is in het bezit van een VGM-beheersysteem VCA**. Tussen Raadgevend Ingenieurs Wiertsema & Partners B.V. en de opdrachtgever is geen sprake van een relatie die de onafhankelijkheid en de integriteit zouden kunnen beïnvloeden en/of haar werkzaamheden zou kunnen belemmeren. De in deze rapportage opgenomen sonderingen zijn uitgevoerd conform NEN-EN-ISO 224761:2012, inclusief correctieblad C1:2013. Deze sonderingen voldoen aan klasse 3. In onderstaande tabel 1 wordt weergegeven aan welke waarden de sonderingen dienen te voldoen. Tabel 1, toepassingsklasse conform NEN-EN-ISO 22476-1:2012

Toepassingsklasse

3

Soort sondering

Gemeten parameter

Toegestane minimale nauwkeurigheid a

Conusweerstand

Maximale afstand tussen metingen

Gebruik Bodem b

Interpretatie/ beoordeling c

200 kPa of 5%

A

G

Kleef

25 kPa of 5%

B

G, H*

TE1

Waterspanning d

25 kPa of 15%

C

G, H

TE2

Hellingshoek

5⁰

D

G, H

Sondeerlengte

0,2m of 2%

50mm

Opmerking: Voor extreem zachte gronden kunnen nog hogere nauwkeurigheidseisen gelden. a De toegestane minimale nauwkeurigheid van de gemeten parameter is de grootste waarde van de twee gegeven waarden. De relatieve nauwkeurigheid geldt voor de gemeten waarde en niet voor het meetbereik. b Volgens ISO 14688-2 [1]: A

Homogene bodemprofielen met zachte stijve klei en slib (typische qc<3MPA).

B

Gemengde bodemprofielen met zachte stijve klei (typische qc≤3MPA) en middelmatig dicht zand (typisch 5MPa ≤qc< 10MPa)

C

Gemengde bodemprofielen met stijve klei (typisch 1,5MPA ≤ qc< 3MPa) en zeer dicht zand (typische qc> 20MPa).

D c G

Zeer harde en stijve klei (typische qc ≥ 3MPa) en zeer dichte en grove bodem (qc≥ 20MPa). Profilering en identificatie materialen met een laag niveau van onzekerheid.

G* Indicatieve profilering en identificatie materialen met een hoog niveau van onzekerheid. H

Interpretatie van technische gegevens met een laag niveau van onzekerheid.

H* Indicatieve interpretatie van technische gegevens met een hoog niveau van onzekerheid. d Waterspanning kan alleen gemeten worden wanneer TE2 gebruikt wordt.

Blad 5 van 21

76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek.pdf

VN-76683-1 blad 6

De boorwerkzaamheden zijn uitgevoerd conform NEN-EN-ISO 22475-1:2006 (inclusief correctieblad C11:2010). Indien de opdrachtgever een klacht heeft over de uitvoering van de werkzaamheden dient deze zich in eerste instantie te wenden tot Wiertsema & Partners B.V. In tabel 2 wordt weergegeven conform welke normen de werkzaamheden zijn uitgevoerd. In aanvulling hierop zijn de mogelijke afwijkingen of bijzonderheden beschreven. Tabel 2, normeringen en mogelijke afwijkingen Werkzaamheden Sonderen

Boren

Norm/ Richtlijn NEN-EN-ISO-22476-1 (desbetreffende klasse staat vermeld op de sondeergrafiek). NEN-EN-ISO-22475-1

Grondidentificatie

NEN 5104

Afwijkingen bijzonderheden

Inmeten (Coördinaten RD-stelsel) *

X en Y ≤ 0,50 m

Inmetingen (Hoogte in N.A.P.) *

Z- ≤ 0,05 m

*Alle gegevens van de inmetingen of waterpassingen genoemd in deze rapportage zijn een momentopname en alleen te gebruiken voor dit onderzoek.

Blad 6 van 21

76683-1 R72467 Geotechnisch onderzoek.pdf

VN-76683-1 blad 7

4

Toelichting veldwerkzaamheden

4.1

S o nd e ri ng en D K M

De sonderingen zijn uitgevoerd met een conus die middels een serie duwstangen in de grond is gedrukt. Dit gebeurt met een constante snelheid (2 cm/sec ± 0,5 cm). Tijdens het drukken is de conusweerstand en de mantelwrijving geregistreerd. In de sondeergrafiek (zie bijlage) staan symbolen gepresenteerd, welke in tabel 3 worden beschreven. Tabel 3, symbolen in een sondeergrafiek Symbool