11. B10 Ruon Sonderingsonderzoek.pdf
Tekst van het document
: : : :
plaat zie rekentabellen 75,00 m + NAP t = 0,40 m
: : :
75,80 m + NAP 74,50 m + NAP 75,50 m + NAP
Grondwaterstand (aanname) Voor berekening draagkracht Voor berekening zetting Voor berekening doorponsen
Bodemopbouw en grondparameters Laag nr.
Grondsoort
1 dekking 2 menggranulaat 3 zand 4 zand 5 zand 6 zand 7 Klei, zandig 8 Klei, sterk zandig 9 zand
Onderzijde laag Laagdikte [m tov NAP] [m] 75,00 74,80 74,00 73,50 73,30 73,10 72,30 71,30 --
1,80 0,20 0,80 0,50 0,20 0,20 0,80 1,00 --
[kN/m3] [kN/m3]
γk
γ sat;k
φk [° ]
c'k cu;k Cc;k [kN/m2] [kN/m2] [-]
18,0 19,0 18,0 17,5 18,5 15,0 15,0 19,0 15,0
20,0 21,5 20,0 19,5 20,5 17,0 17,0 21,0 17,0
32,0 35,0 32,0 31,0 33,0 28,0 26,0 30,0 28,0
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,01 0,00 0,01 0,01 0,01 0,10 0,14 0,04 0,10
Voor de berekening van de draagkracht is aangenomen dat er binnen het invloedsgebied van de fundering geen sprake is van bodemlagen waarin als gevolg van de belasting, wateroverspanningen aanwezig zijn. Met andere woorden er is sprake van een zogenaamde "gedraineerde situatie".
Partiële factoren voor grondparameters
γ φ' γγ γ c'
= 1,15 = 1,10 = 1,60
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-02
Uitgangspunten berekening fundering op staal Berekening draagkracht De draagkracht van de ondergrond wordt berekend op basis van evenwichtsvergelijkingen. De van toepassing zijnde evenwichtsvergelijking, is afhankelijk van de bodemopbouw, de bodemeigenschappen en het al dan niet aanwezig zijn van wateroverspanningen binnen de invloedsdiepte van de fundering. Onder de gegeven uitgangspunten geldt dat de volgende evenwichtsvergelijkingen van toepassing zijn. 1) Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau (i) 2) Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau (i) (3 doorponsniveaus) In dit geval is gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau maatgevend.
Niveau grondverbetering per sondering zie ook paragraaf "Grondverbetering" Sondering Maaiveld Ontgravingsniveau* [nr.] [m tov NAP] [m tov NAP] DKM-003
76,56
74,00
02P017638 DKM-001
76,71
74,50
* Ontgravingsniveau tbv grondverbetering
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-03
Resultaten berekening fundering op staal Draagkracht volgens gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Hierna volgen de resultaten van de draagkracht volgens de gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau. Aangenomen dat er geen sprake is van bodemlagen met wateroverspanningen, is de draagkracht berekend op basis van de gedraineerde evenwichtsvergelijking (i).
Strookafmeting Maximale funderingsdruk aanlegniveau B σ ' max;d [kN/m2] [m] t= 0,4 m 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70
t=
86 90 94 99 105 110
Draagkracht op aanlegniveau Rd [kN/m] 0,4 m 17 27 38 50 63 77 *
* voor deze situatie is een voorbeeldberekening toegevoegd.
Poerafmeting B*L [m * m]
Maximale funderingsdruk aanlegniveau σ ' max;d [kN/m2] t= 0,4 m
2,00 * 2,00 2,20 * 2,20 2,40 * 2,40 2,60 * 2,60 2,80 * 2,80 3,00 * 3,00
143 147 151 155 159 163
t=
Draagkracht op aanlegniveau Rd [kN] 0,4 m 571 710 870 1049 1247 1465 *
* voor deze situatie is een voorbeeldberekening toegevoegd.
WINOpStaal_ec7 2.51
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
Opdracht Omschrijving
ST7-04
Resultaten berekening fundering op staal Zetting stroken
0
Zetting sd [mm] bij t = 0,40 m
2
10
20
momentane belasting, Rd;mom [kN/m] 30 40 50 60
70
80
0,20
4 0,30
6
0,40
8 10
0,50
12 14
0,60
16
0,70
18
Beddingscoëfficiënt stroken Strookafmeting B [m] 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70
Beddingscoëfficiënt bij t = 0,4 m [kN/m3] kv;rep;stat kv;d;stat 34000 9000 8000 6000 4500 4000
26000 7000 6000 4500 3500 3000
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-05
Resultaten berekening fundering op staal Zetting poeren
0
150
300
momentane belasting, Rd;mom [kN] 450 600 750 900
1050
1200
Zetting sd [mm] bij t = 0,40 m
4 8 12 16 2,00 * 2,00
20
2,20 * 2,20
24
2,40 * 2,40 2,60 * 2,60
28
2,80 * 2,80
32
3,00 * 3,00
36
Beddingscoëfficiënt poeren Poerafmeting B*L [m * m] 2,00 * 2,00 2,20 * 2,20 2,40 * 2,40 2,60 * 2,60 2,80 * 2,80 3,00 * 3,00
Beddingscoëfficiënt bij t = 0,4 m [kN/m3] kv;rep;stat kv;d;stat 4500 4500 4000 3500 3500 3000
3500 3500 3000 2500 2500 2500
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-06
Voorbeeldberekening - strook Uitgangspunten berekeningen strook breedte dikte gronddekking
B d t
= = =
0,70 m 0,20 m 0,40 m
Beschrijving berekeningen Voor de berekening van de draagkracht is aangenomen dat er binnen het invloedsgebied van de fundering geen sprake is van bodemlagen waarin als gevolg van de belasting, wateroverspanningen aanwezig zijn. Met andere woorden er is sprake van een zogenaamde "gedraineerde situatie". In het voorbeeld wordt de navolgende berekening uitgevoerd: gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Rd = σ 'max;d * A' Rd : rekenwaarde weerstand tegen de belasting loodrecht op het funderingsoppervlak in kN σ 'max;d : rekenwaarde funderingsdruk op effectief funderingsoppervlak in kN/m2 A' : effectief funderingsoppervlak in m2 voor de gedraineerde toestand σ 'max;d = c'gem;dNcscicbcλ c + σ 'v;z;dNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gem;db'Nγsγiγbγλ γ bijdrage cohesie
A'
bijdrage gronddekking
bijdrage gewicht bodem waarop wordt aangelegd
= b' * l'
Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Tussenresultaten effectieve breedte effectieve lengte effectieve funderingsoppervlak
b' l' A'
= = =
0,70 m 1,00 m 0,70 m2
effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht rekenwaarde effectieve wrijvingshoek
φ 'k
= = = = = =
32,9 ° 1,2 m 0,0 kPa 3,3 kN/m2 (bij t = 0,40 m) 8,6 kN/m3 29,3 °
draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling aanlegniveau factor helling maaiveld
Nc = 28,6 sc = 1,0 bc = 1,0 λ c = 1,0
ze c'gem;d σ 'v;z;0;d γ 'gem;d φ 'gem;d
Nq = 17,0 sq = 1,0 bq = 1,0 λ q = 1,0
Nγ = 18,0 sγ = 1,0 bγ = 1,0 λ γ = 1,0
Resultaten (gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau) funderingsdruk = 0 + 56 + 54 = 110 kN/m2 σ 'max;d rekenwaarde maximale draagkracht Rd = 77 kN/m
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-07
Voorbeeldberekening - poer Uitgangspunten berekeningen poer breedte lengte dikte gronddekking
B L d t
= = = =
3,00 m 3,00 m 0,20 m 0,40 m
Beschrijving berekeningen Voor de berekening van de draagkracht is aangenomen dat er binnen het invloedsgebied van de fundering geen sprake is van bodemlagen waarin als gevolg van de belasting, wateroverspanningen aanwezig zijn. Met andere woorden er is sprake van een zogenaamde "gedraineerde situatie". In het voorbeeld worden de navolgende berekeningen uitgevoerd: gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 73,30 m + NAP gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 73,10 m + NAP gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 71,30 m + NAP Rd = σ 'max;d * A' Rd = σ 'max;d * A'pons - Gpons;d (in het geval van doorponsen is Gpons;d het grondgewicht onder de fundering) Rd : rekenwaarde weerstand tegen de belasting loodrecht op het funderingsoppervlak in kN ' σ max;d : rekenwaarde funderingsdruk op effectief funderingsoppervlak in kN/m2 A' : effectief funderingsoppervlak in m2 voor de gedraineerde toestand σ 'max;d = c'gem;dNcscicbcλ c + σ 'v;z;dNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gem;db'Nγsγiγbγλ γ bijdrage cohesie
A'
bijdrage gronddekking
bijdrage gewicht bodem waarop wordt aangelegd
= b' * l'
Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Tussenresultaten effectieve breedte effectieve lengte effectieve funderingsoppervlak
b' l' A'
= = =
3,00 m 3,00 m 9,00 m2
effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht rekenwaarde effectieve wrijvingshoek
φ 'k
= = = = = =
30,4 ° 4,9 m 0,0 kPa 3,3 kN/m2 (bij t = 0,40 m) 7,6 kN/m3 27,0 °
draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling aanlegniveau factor helling maaiveld
Nc = 24,0 sc = 1,5 bc = 1,0 λ c = 1,0
ze c'gem;d σ 'v;z;0;d γ 'gem;d φ 'gem;d
Nq = 13,2 sq = 1,5 bq = 1,0 λ q = 1,0
Nγ = 12,5 sγ = 0,7 bγ = 1,0 λ γ = 1,0
Resultaten (gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau) funderingsdruk = 0 + 63 + 100 = 163 kN/m2 σ 'max;d rekenwaarde maximale draagkracht Rd = 1465 kN
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-08
Voorbeeldberekening - poer Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 73,30 m + NAP De maximale draagkracht bij doorponsen wordt bepaald voor het maatgevende doorponsniveau van 73,30 m + NAP Tussenresultaten effectieve breedte b' = 3,48 m effectieve lengte l' = 3,48 m effectieve funderingsoppervlak A' = 12,10 m2 effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a gewogen effectieve cohesie diepte zand tot doorponsniveau verticale korrelspanning doorponsniveau gewogen effectief volumiek gewicht rekenwaarde effectieve wrijvingshoek
φ 'k
draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling aanlegniveau factor helling maaiveld
Nc = 20,5 sc = 1,5 bc = 1,0 λ c = 1,0
ze c'gem;d dzand σ 'v;z;0;d γ 'gem;d φ 'gem;d
Resultaten (gedraineerde evenwichtsvergelijking) funderingsdruk σ 'max;d draagkracht op doorponsniveau Rpons;d gewicht grond boven doorponsniveau Gpons;d draagkracht op aanlegniveau Rd
= = = = = = =
28,0 ° 5,2 m 0,0 kPa 1,70 m 17,3 kN/m2 (bij t = 0,40 m + dzand = 1,70 m) 6,4 kN/m3 24,8 ° Nq = 10,5 sq = 1,4 bq = 1,0 λ q = 1,0
Nγ = 8,8 sγ = 0,7 bγ = 1,0 λ γ = 1,0
= 0 + 257 + 69 = 326 kN/m2 = 5057 kN = 180 kN = 3763 kN
Overzicht rekenresultaten Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau
Rd Rd
= 1465 kN = 3763 kN
Conclusie Uit de berekeningsresultaten volgt dat gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau maatgevend is.
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Funderingsplaat kelder boortoren aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-09
Toelichting Toelichting bodemopbouw en grondparameters subscript, k subscript, d volumiek gewicht bij natuurlijk vochtgehalte verzadigd volumiek gewicht effectieve hoek van inwendige wrijving cohesie ongedraineerde schuifsterkte primaire samendrukkingsindex secundaire samendrukkingsindex poriëngetal dikte laag, j
: representatieve / karakteristieke waarde : rekenwaarde (design) : γ : γ sat : φ' : c' : cu : Cc : Cα : e : dj
Partiële factoren voor grondparameters voor de hoek van inwendige wrijving (tan φ ') : γ φ' voor volumiek gewicht : γγ voor de effectieve cohesie : γ c'
[par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 1.6] [A.3.2, tabel A.4a] [A.3.2, tabel A.4a] [A.3.2, tabel A.4a]
Toelichting berekening weerstand rekenwaarde maximale draagkracht bij doorponsen gewicht grond boven doorponsniveau maximale funderingsdruk effectief funderingsoppervlak effectieve breedte effectieve lengte gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling belasting factor helling maaiveld factor helling aanlegniveau
: Rd = σ 'max * A' : Rd = Rpons;d - Gpons;d : Gpons;d : σ 'max = c'gemNcscicbcλ c + σ 'v;zNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gemb'Nγ'sγ'iγ'bγ'λ γ' : A' = b' * l' : b' : l' : c'gem : σ 'v;z : γ 'gem : Nc; Nq; Nγ : sc; sq; sγ : ic; iq; iγ : λ c; λ q; λ γ : bc; bq; bγ
[par. 6.5] [par. 6.5] [par. 6.5]
Toelichting berekening zetting totale zetting primaire zetting secundaire zetting
: s = s1 + s2 : s1 = å Cc/(1+e) * dj * log( (σ 'v;z;0 + ∆σ 'v;z) / σ 'v;z;0) : s2 = å Cα * dj * log (t∞/t1)
[par. 6.6.2] [par. 6.6.2] [par. 6.6.2]
Bron Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017)
WINOpStaal_ec7 2.51
BIJLAGE G
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-01
Uitgangspunten berekening fundering op staal Belastingen Verticaal, centrisch
Constructie fundering Funderingtype Funderingsafmetingen aanlegniveau plaat Gronddekking
: : : :
plaat zie rekentabellen 76,60 m + NAP t = 0,40 m
: : :
75,50 m + NAP 74,60 m + NAP 75,00 m + NAP
Grondwaterstand (aanname) Voor berekening draagkracht Voor berekening zetting Voor berekening doorponsen
Bodemopbouw en grondparameters Laag nr.
Grondsoort
1 dekking 2 grondverbetering 3 klei 4 klei, slap 5 zandgrind 6 klei, zandig 7 zand 8 zand 9 zand 10 zand 11 zand
Onderzijde laag Laagdikte [m tov NAP] [m] 76,60 75,00 74,50 74,00 73,20 71,30 68,50 67,00 66,00 65,50 --
0,60 1,60 0,50 0,50 0,80 1,90 2,80 1,50 1,00 0,00 --
[kN/m3] [kN/m3]
γk
γ sat;k
φk [° ]
c'k cu;k Cc;k [kN/m2] [kN/m2] [-]
18,0 18,5 14,0 12,0 17,5 16,0 17,5 17,5 18,0 18,5 18,5
20,0 20,5 19,0 16,0 19,5 18,0 19,5 19,5 20,0 20,5 20,5
32,0 33,0 27,5 22,5 31,0 27,0 31,0 31,0 32,0 33,0 33,0
0,00 0,00 5,00 3,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 0,00 50,00 40,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,01 0,01 0,12 0,32 0,01 0,10 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
In de bodem komen cohesieve lagen voor. Bij belasting kunnen in deze lagen tijdelijk wateroverspanningen ontstaan. In dat geval is sprake van een zogenaamde ongedraineerde situatie. Voor zover cohesieve lagen zich bevinden binnen het invloedsgebied van de fundering, is de draagkracht berekend voor zowel de gedraineerde als de ongedraineerde situatie.
Partiële factoren voor grondparameters
γ φ' γγ γ c'
= 1,15 = 1,10 = 1,60
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-02
Uitgangspunten berekening fundering op staal Berekening draagkracht De draagkracht van de ondergrond wordt berekend op basis van evenwichtsvergelijkingen. De van toepassing zijnde evenwichtsvergelijking, is afhankelijk van de bodemopbouw, de bodemeigenschappen en het al dan niet aanwezig zijn van wateroverspanningen binnen de invloedsdiepte van de fundering. Onder de gegeven uitgangspunten geldt dat de volgende evenwichtsvergelijkingen van toepassing zijn. 1) Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau (i) 2) Ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau (g) (2 doorponsniveaus) In dit geval is gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau maatgevend.
Niveau grondverbetering per sondering zie ook paragraaf "Grondverbetering" Sondering Maaiveld Ontgravingsniveau* [nr.] [m tov NAP] [m tov NAP] DKM-003
76,56
75,00
02P017638 DKM-002
76,80
75,00
* Ontgravingsniveau tbv grondverbetering
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-03
Resultaten berekening fundering op staal Draagkracht volgens gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Hierna volgen de resultaten van de draagkracht volgens de gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau. Aangenomen dat er geen sprake is van bodemlagen met wateroverspanningen, is de draagkracht berekend op basis van de gedraineerde evenwichtsvergelijking (i).
Strookafmeting Maximale funderingsdruk aanlegniveau B σ ' max;d [kN/m2] [m] t= 0,4 m 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
t=
160 175 191 206 221 234 246 256
Draagkracht op aanlegniveau Rd [kN/m] 0,4 m 48 70 95 * 124 155 187 221 256
* voor deze situatie is een voorbeeldberekening toegevoegd.
Poerafmeting B*L [m * m]
Maximale funderingsdruk aanlegniveau σ ' max;d [kN/m2] t= 0,4 m
0,30 * 0,30 0,40 * 0,40 0,50 * 0,50 0,60 * 0,60 0,70 * 0,70 0,80 * 0,80 0,90 * 0,90 1,00 * 1,00
201 212 223 234 244 253 262 269
t=
Draagkracht op aanlegniveau Rd [kN] 0,4 m 18 34 56 84 120 162 * 212 269
* voor deze situatie is een voorbeeldberekening toegevoegd.
WINOpStaal_ec7 2.51
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
Opdracht Omschrijving
ST7-04
Resultaten berekening fundering op staal Zetting stroken
0
20
40
60
momentane belasting, Rd;mom [kN/m] 80 100 120 140 160
180
200
220
Zetting sd [mm] bij t = 0,40 m
7 14 21
0,30 0,40
28
0,50
35 0,60
42 0,70
49
0,80
56
0,90 1,00
63
Beddingscoëfficiënt stroken Strookafmeting B [m] 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
Beddingscoëfficiënt bij t = 0,4 m [kN/m3] kv;rep;stat kv;d;stat 5000 4000 3500 3000 3000 2500 2500 2500
4000 3000 3000 2500 2500 2000 2000 2000
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-05
Resultaten berekening fundering op staal Zetting poeren
0
Zetting sd [mm] bij t = 0,40 m
3
20
40
60
momentane belasting, Rd;mom [kN] 80 100 120 140 160
180
200
220
0,40 * 0,40
6 0,50 * 0,50
9
0,60 * 0,60 0,70 * 0,70
12 15
0,80 * 0,80
18
0,90 * 0,90 1,00 * 1,00
21 24 27
Beddingscoëfficiënt poeren Poerafmeting B*L [m * m] 0,30 * 0,30 0,40 * 0,40 0,50 * 0,50 0,60 * 0,60 0,70 * 0,70 0,80 * 0,80 0,90 * 0,90 1,00 * 1,00
Beddingscoëfficiënt bij t = 0,4 m [kN/m3] kv;rep;stat kv;d;stat 49000 36000 19000 15000 13000 10000 9000 8000
37000 28000 15000 12000 10000 8000 7000 6000
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-06
Voorbeeldberekening - strook Uitgangspunten berekeningen strook breedte dikte gronddekking
B d t
= = =
0,50 m 0,20 m 0,40 m
Beschrijving berekeningen In de bodem komen cohesieve lagen voor. Bij belasting kunnen in deze lagen tijdelijk wateroverspanningen ontstaan. In dat geval is sprake van een zogenaamde ongedraineerde situatie. Voor zover cohesieve lagen zich bevinden binnen het invloedsgebied van de fundering, is de draagkracht berekend voor zowel de gedraineerde als de ongedraineerde situatie. In het voorbeeld worden de navolgende berekeningen uitgevoerd: gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 75,00 m + NAP ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 74,50 m + NAP Rd = σ 'max;d * A' Rd = σ 'max;d * A'pons - Gpons;d (in het geval van doorponsen is Gpons;d het grondgewicht onder de fundering) Rd : rekenwaarde weerstand tegen de belasting loodrecht op het funderingsoppervlak in kN σ 'max;d : rekenwaarde funderingsdruk op effectief funderingsoppervlak in kN/m2 A' : effectief funderingsoppervlak in m2 voor de gedraineerde toestand σ 'max;d = c'gem;dNcscicbcλ c + σ 'v;z;dNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gem;db'Nγsγiγbγλ γ bijdrage cohesie
bijdrage gronddekking
bijdrage gewicht bodem waarop wordt aangelegd
voor de ongedraineerde toestand σ 'max;d = (π + 2) * cu;dscicλ c + σ 'v;z;dλ q bijdrage cohesie
A'
bijdrage gronddekking
= b' * l'
Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Tussenresultaten effectieve breedte effectieve lengte effectieve funderingsoppervlak
b' l' A'
= = =
0,50 m 1,00 m 0,50 m2
effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht rekenwaarde effectieve wrijvingshoek
φ 'k
= = = = = =
33,0 ° 0,9 m 0,0 kPa 6,5 kN/m2 (bij t = 0,40 m) 16,8 kN/m3 29,5 °
draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling aanlegniveau factor helling maaiveld
Nc = 28,9 sc = 1,0 bc = 1,0 λ c = 1,0
ze c'gem;d σ 'v;z;0;d γ 'gem;d φ 'gem;d
Nq = 17,3 sq = 1,0 bq = 1,0 λ q = 1,0
Nγ = 18,4 sγ = 1,0 bγ = 1,0 λ γ = 1,0
Resultaten (gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau) funderingsdruk = 0 + 113 + 77 = 191 kN/m2 σ 'max;d rekenwaarde maximale draagkracht Rd = 95 kN/m
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-07
Voorbeeldberekening - strook Ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 74,50 m + NAP De maximale draagkracht bij doorponsen wordt bepaald voor het maatgevende doorponsniveau van 74,50 m + NAP Tussenresultaten effectieve breedte b' = 1,09 m effectieve lengte l' = 1,00 m effectieve funderingsoppervlak A' = 1,09 m2 effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a ongedraineerde schuifsterkte diepte zand tot doorponsniveau verticale korrelspanning doorponsniveau
φ 'k
vormfactoren factor helling maaiveld
sc = 1,0 λ c = 1,0
ze cu;d dzand σ 'v;z;0;d
= = = = =
0,0 ° 0,8 m 29,6 kPa 2,10 m 37,1 kN/m2 (bij t = 0,40 m + dzand = 2,10 m)
λ q = 1,0
Resultaten (ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau) funderingsdruk = 152 + 37 = 189 kN/m2 σ 'max;d draagkracht op doorponsniveau Rpons;d = 394 kN/m gewicht grond boven doorponsniveau Gpons;d = 26 kN/m draagkracht op aanlegniveau Rd = 180 kN/m
Overzicht rekenresultaten Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau
Rd Rd
= 95 kN/m = 180 kN/m
Conclusie Uit de berekeningsresultaten volgt dat gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau maatgevend is.
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-08
Voorbeeldberekening - poer Uitgangspunten berekeningen poer breedte lengte dikte gronddekking
B L d t
= = = =
0,80 m 0,80 m 0,20 m 0,40 m
Beschrijving berekeningen In de bodem komen cohesieve lagen voor. Bij belasting kunnen in deze lagen tijdelijk wateroverspanningen ontstaan. In dat geval is sprake van een zogenaamde ongedraineerde situatie. Voor zover cohesieve lagen zich bevinden binnen het invloedsgebied van de fundering, is de draagkracht berekend voor zowel de gedraineerde als de ongedraineerde situatie. In het voorbeeld worden de navolgende berekeningen uitgevoerd: gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 75,00 m + NAP ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 74,50 m + NAP Rd = σ 'max;d * A' Rd = σ 'max;d * A'pons - Gpons;d (in het geval van doorponsen is Gpons;d het grondgewicht onder de fundering) Rd : rekenwaarde weerstand tegen de belasting loodrecht op het funderingsoppervlak in kN σ 'max;d : rekenwaarde funderingsdruk op effectief funderingsoppervlak in kN/m2 A' : effectief funderingsoppervlak in m2 voor de gedraineerde toestand σ 'max;d = c'gem;dNcscicbcλ c + σ 'v;z;dNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gem;db'Nγsγiγbγλ γ bijdrage cohesie
bijdrage gronddekking
bijdrage gewicht bodem waarop wordt aangelegd
voor de ongedraineerde toestand σ 'max;d = (π + 2) * cu;dscicλ c + σ 'v;z;dλ q bijdrage cohesie
A'
bijdrage gronddekking
= b' * l'
Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Tussenresultaten effectieve breedte effectieve lengte effectieve funderingsoppervlak
b' l' A'
= = =
0,80 m 0,80 m 0,64 m2
effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht rekenwaarde effectieve wrijvingshoek
φ 'k
= = = = = =
33,0 ° 1,4 m 0,0 kPa 6,5 kN/m2 (bij t = 0,40 m) 16,4 kN/m3 29,5 °
draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling aanlegniveau factor helling maaiveld
Nc = 28,9 sc = 1,5 bc = 1,0 λ c = 1,0
ze c'gem;d σ 'v;z;0;d γ 'gem;d φ 'gem;d
Nq = 17,3 sq = 1,5 bq = 1,0 λ q = 1,0
Nγ = 18,4 sγ = 0,7 bγ = 1,0 λ γ = 1,0
Resultaten (gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau) funderingsdruk = 0 + 169 + 85 = 253 kN/m2 σ 'max;d rekenwaarde maximale draagkracht Rd = 162 kN
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-09
Voorbeeldberekening - poer Ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau 75,00 m + NAP De maximale draagkracht bij doorponsen wordt bepaald voor het maatgevende doorponsniveau van 75,00 m + NAP Tussenresultaten effectieve breedte b' = 1,25 m effectieve lengte l' = 1,25 m effectieve funderingsoppervlak A' = 1,56 m2 effectieve hoek van inwendige wrijving invloedsdiepte conform tabel 6.a ongedraineerde schuifsterkte diepte zand tot doorponsniveau verticale korrelspanning doorponsniveau
φ 'k
vormfactoren factor helling maaiveld
sc = 1,2 λ c = 1,0
ze cu;d dzand σ 'v;z;0;d
= = = = =
0,0 ° 0,9 m 37,0 kPa 1,60 m 33,5 kN/m2 (bij t = 0,40 m + dzand = 1,60 m)
λ q = 1,0
Resultaten (ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau) funderingsdruk = 229 + 33 = 262 kN/m2 σ 'max;d draagkracht op doorponsniveau Rpons;d = 923 kN gewicht grond boven doorponsniveau Gpons;d = 31 kN draagkracht op aanlegniveau Rd = 378 kN
Overzicht rekenresultaten Gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau Ongedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op doorponsniveau
Rd Rd
= 162 kN = 378 kN
Conclusie Uit de berekeningsresultaten volgt dat gedraineerde evenwichtsvergelijking toegepast op aanlegniveau maatgevend is.
WINOpStaal_ec7 2.51
Opdracht Omschrijving
: 22ZP1153 : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen
ST7-10
Toelichting Toelichting bodemopbouw en grondparameters subscript, k subscript, d volumiek gewicht bij natuurlijk vochtgehalte verzadigd volumiek gewicht effectieve hoek van inwendige wrijving cohesie ongedraineerde schuifsterkte primaire samendrukkingsindex secundaire samendrukkingsindex poriëngetal dikte laag, j
: representatieve / karakteristieke waarde : rekenwaarde (design) : γ : γ sat : φ' : c' : cu : Cc : Cα : e : dj
Partiële factoren voor grondparameters voor de hoek van inwendige wrijving (tan φ ') : γ φ' voor volumiek gewicht : γγ voor de effectieve cohesie : γ c'
[par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 2.4] [par. 1.6] [A.3.2, tabel A.4a] [A.3.2, tabel A.4a] [A.3.2, tabel A.4a]
Toelichting berekening weerstand rekenwaarde maximale draagkracht bij doorponsen gewicht grond boven doorponsniveau maximale funderingsdruk gedraineerd maximale funderingsdruk ongedraineerd effectief funderingsoppervlak effectieve breedte effectieve lengte gewogen effectieve cohesie verticale korrelspanning aanlegniveau gewogen effectief volumiek gewicht draagkrachtfactoren vormfactoren factor helling belasting factor helling maaiveld factor helling aanlegniveau
: Rd = σ 'max * A' [par. 6.5] : Rd = Rpons;d - Gpons;d [par. 6.5] : Gpons;d : σ 'max = c'gemNcscicbcλ c + σ 'v;zNqsqiqbqλ q + 0,5γ 'gemb'Nγ'sγ'iγ'bγ'λ γ' [par. 6.5] : σ 'max = (π + 2) * cu;dscicλ c + σ 'v;z;dλ q [par. 6.5.2.2] : A' = b' * l' : b' : l' : c'gem : σ v;z ' : γ 'gem : Nc; Nq; Nγ : sc; sq; sγ : ic; iq; iγ : λ c; λ q; λ γ : bc; bq; bγ
Toelichting berekening zetting totale zetting primaire zetting secundaire zetting
: s = s1 + s2 : s1 = å Cc/(1+e) * dj * log( (σ 'v;z;0 + ∆σ 'v;z) / σ 'v;z;0) : s2 = å Cα * dj * log (t∞/t1)
[par. 6.6.2] [par. 6.6.2] [par. 6.6.2]
Bron Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017)
WINOpStaal_ec7 2.51
BIJLAGE H
EC7-06
Opdracht : 22ZP1153 Project : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen Rekenwaarde maximum draagkracht in kN per sondering Berekening volgens Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017) Paaltype : Avegaarpaal Paalklassefactor punt Paalvoetvormfactor Paalvoetdwarsdoorsnedefactor Paalklassefactor schacht Geen negatieve kleef berekend
α p = 0,56 β = 1,0 s = 1,0 α s = 0,006
: : : :
Paalafmeting : 0,300 m Sonderingen Hoogte m.v. [m tov NAP]
Paalpunt [m tov NAP]
Project 22ZP1153 DKM003 76,56
64,50
Project 02P017638 DKM001 76,71 DKM002 76,80 DKM004 76,63
64,50 64,50 64,50
Bouwwerk Aantal sonderingen ξ -factor Materiaalfactor
Rc;d [kN]
: niet stijf : N=1 : ξ 3 = 1,39 ; ξ 4 = 1,39 : γ b = γ s = 1,20
qb;max [MPa]
Rb;cal [kN]
Rs;cal [kN]
-
-
-
-
463 449 468
7,5 7,7 7,7
528 542 546
243 208 235
*1
*1) Het draagvermogen kan niet worden berekend op basis van de 4D8D-methode omdat de sondering niet reikt tot voldoende diepte beneden het paalpuntniveau. Paalafmeting : 0,350 m Sonderingen Hoogte m.v. [m tov NAP]
Paalpunt [m tov NAP]
Project 22ZP1153 DKM003 76,56
64,50
Project 02P017638 DKM001 76,71 DKM002 76,80 DKM004 76,63
64,50 64,50 64,50
Rc;d [kN]
qb;max [MPa]
Rb;cal [kN]
Rs;cal [kN]
-
-
-
-
596 589 611
7,4 7,7 7,7
711 740 745
284 242 274
*1
*1) Het draagvermogen kan niet worden berekend op basis van de 4D8D-methode omdat de sondering niet reikt tot voldoende diepte beneden het paalpuntniveau. Paalafmeting : 0,400 m Sonderingen Hoogte m.v. [m tov NAP]
Paalpunt [m tov NAP]
Project 22ZP1153 DKM003 76,56
64,50
Project 02P017638 DKM001 76,71 DKM002 76,80 DKM004 76,63
64,50 64,50 64,50
Rc;d [kN]
qb;max [MPa]
Rb;cal [kN]
Rs;cal [kN]
-
-
-
-
751 742 768
7,4 7,6 7,7
928 961 968
324 277 313
*1
*1) Het draagvermogen kan niet worden berekend op basis van de 4D8D-methode omdat de sondering niet reikt tot voldoende diepte beneden het paalpuntniveau.
Toelichting Maximum puntweerstand Maximum draagkracht punt Maximum schachtwrijvingskracht Rekenwaarde maximum draagkracht Rekenwaarde negatieve kleef Rekenwaarde netto draagkracht
: : : : : :
qb;max = 0,5 * α p * β * s * (0,5[qc;I;gem + qc;II;gem] + qc;III;gem) Rb;cal = Ab * qb;max Rs;cal = Op * ∆ L * α s * qc;z;a Rc;d = (Rb;cal/ ξ )/γ b + (Rs;cal/ ξ )/γ s Fnk;d = Fnk * γ f;nk Rc;dnetto = Rc;d - Fnk;d
[par. 7.6.2.3(e)] [par. 7.6.2.3(e)] [par. 7.6.2.3] [par. 7.6.2.3] [par. 7.3.2.2] [par. 7.6.2.3] Palen 2017
EC7-07
Opdracht : 22ZP1153 Project : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen Berekening volgens Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017) Paaltype : Avegaarpaal Sonderingen: DKM002 (02P017638) Berekening s2 gebaseerd op sondering DKM002 (02P017638) 0
Fc [kN] 40
80
120
160
200
240
280
320
360
Paalafmeting : 0,300 m Paalpuntniveau : 64,50 m tov NAP 400
440
480
520
560
600
640
680
uiterste grenstoestand bruikbaarheidsgrenstoestand
10
20
30
40
50 s [mm] 60
70
Uiterste grenstoestand Fc;d sb;d sel;d s1;d [kN] [mm] [mm] [mm] 449 58,0 4,0 62,0 405 31,6 3,6 35,1 360 20,8 3,1 23,9 315 14,4 2,7 17,1 270 9,7 2,3 12,1 225 6,7 1,9 8,6 180 4,6 1,6 6,2 135 3,1 1,2 4,3 90 1,9 0,8 2,7 45 0,6 0,4 1,0
s2;d [mm] 5,3 4,8 4,3 3,7 3,2 2,7 2,1 1,6 1,1 0,5
s;d [mm] 67,4 39,9 28,2 20,9 15,3 11,3 8,3 5,9 3,7 1,6
kv;d paal vrijstaand [kN/mm] 19 21 24 25 27 29 30 31 35 40
Bruikbaarheidsgrenstoestand Fc;rep sb sel s1 s2 [kN] [mm] [mm] [mm] [mm] 346 11,5 2,5 14,0 4,1 311 8,9 2,2 11,1 3,7 277 7,0 2,0 9,0 3,3 242 5,6 1,7 7,3 2,9 207 4,4 1,5 5,9 2,5 173 3,4 1,2 4,7 2,1 138 2,6 1,0 3,6 1,6 104 1,8 0,7 2,5 1,2 69 1,0 0,5 1,5 0,8 35 0,4 0,3 0,7 0,4
s [mm] 18,1 14,8 12,2 10,2 8,3 6,7 5,2 3,8 2,3 1,1
kv;rep paal vrijstaand [kN/mm] 25 28 31 33 35 37 38 41 46 52
Toelichting Paalbelasting Rekenwaarde negatieve kleef Netto paalbelasting Rekenwaarde zakking boveneinde paal Rekenwaarde samendrukking diepere lagen Rekenwaarde paalkopzakking Representatieve statische secant veercoëfficiënt
: : : : : : : :
Fc Fnk;d Fc;netto = Fc - Fnk s1;d = spunt;d + sel;d s2;d sd = s1;d + s2;d kv;rep paal vrijstaand = Fc;rep / s1 kv;rep paal in groep = Fc;rep / (s1 + s2)
Configuratie paalgroep voor bepaling s2 3-paalspoer x
x
hoh-afstand x : 3D
[par. 7.7.1] [par. 7.3.2.2] [par. 7.3.2.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2]
Palen 2017
EC7-08
Opdracht : 22ZP1153 Project : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen Berekening volgens Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017) Paaltype : Avegaarpaal Sonderingen: DKM002 (02P017638) Berekening s2 gebaseerd op sondering DKM002 (02P017638) 0
Fc [kN] 60
120
180
240
300
360
420
480
540
Paalafmeting : 0,350 m Paalpuntniveau : 64,50 m tov NAP 600
660
720
780
840
900
960
1020
uiterste grenstoestand bruikbaarheidsgrenstoestand
12
24
36
48
60 s [mm] 72
84
Uiterste grenstoestand Fc;d sb;d sel;d s1;d [kN] [mm] [mm] [mm] 589 67,7 3,9 71,6 530 37,5 3,5 41,0 471 24,2 3,1 27,3 412 16,7 2,7 19,4 353 11,3 2,3 13,5 294 7,6 1,9 9,5 236 5,2 1,5 6,7 177 3,6 1,1 4,7 118 2,1 0,8 2,9 59 0,7 0,4 1,1
s2;d [mm] 6,6 5,9 5,3 4,6 4,0 3,3 2,6 2,0 1,3 0,7
s;d [mm] 78,2 46,9 32,6 24,0 17,5 12,8 9,3 6,7 4,2 1,8
kv;d paal vrijstaand [kN/mm] 22 25 28 31 33 34 36 38 45 48
Bruikbaarheidsgrenstoestand Fc;rep sb sel s1 s2 [kN] [mm] [mm] [mm] [mm] 453 13,3 2,4 15,7 5,1 408 10,2 2,2 12,3 4,6 362 7,9 1,9 9,9 4,1 317 6,2 1,7 7,9 3,6 272 4,9 1,4 6,4 3,0 227 3,9 1,2 5,1 2,5 181 2,9 1,0 3,9 2,0 136 2,0 0,7 2,7 1,5 91 1,1 0,5 1,6 1,0 45 0,5 0,3 0,7 0,5
s [mm] 20,8 16,9 13,9 11,5 9,4 7,6 5,9 4,2 2,6 1,2
kv;rep paal vrijstaand [kN/mm] 29 33 37 40 43 44 47 50 58 63
Toelichting Paalbelasting Rekenwaarde negatieve kleef Netto paalbelasting Rekenwaarde zakking boveneinde paal Rekenwaarde samendrukking diepere lagen Rekenwaarde paalkopzakking Representatieve statische secant veercoëfficiënt
: : : : : : : :
Fc Fnk;d Fc;netto = Fc - Fnk s1;d = spunt;d + sel;d s2;d sd = s1;d + s2;d kv;rep paal vrijstaand = Fc;rep / s1 kv;rep paal in groep = Fc;rep / (s1 + s2)
Configuratie paalgroep voor bepaling s2 3-paalspoer x
x
hoh-afstand x : 3D
[par. 7.7.1] [par. 7.3.2.2] [par. 7.3.2.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2]
Palen 2017
EC7-09
Opdracht : 22ZP1153 Project : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen Berekening volgens Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017) Paaltype : Avegaarpaal Sonderingen: DKM002 (02P017638) Berekening s2 gebaseerd op sondering DKM002 (02P017638) 0
Fc [kN] 60
120
180
240
300
360
420
480
540
Paalafmeting : 0,400 m Paalpuntniveau : 64,50 m tov NAP 600
660
720
780
840
900
960
1020
uiterste grenstoestand bruikbaarheidsgrenstoestand
14
28
42
56
70 s [mm] 84
98
Uiterste grenstoestand Fc;d sb;d sel;d s1;d [kN] [mm] [mm] [mm] 742 77,3 3,8 81,2 668 43,6 3,4 47,0 594 28,6 3,0 31,6 520 19,2 2,6 21,8 445 12,7 2,2 14,9 371 8,5 1,8 10,3 297 5,8 1,5 7,3 223 4,0 1,1 5,1 148 2,3 0,7 3,0 74 0,8 0,4 1,2
s2;d [mm] 8,3 7,4 6,6 5,8 5,0 4,1 3,3 2,5 1,7 0,8
s;d [mm] 89,4 54,5 38,2 27,5 19,8 14,5 10,6 7,6 4,7 2,0
kv;d paal vrijstaand [kN/mm] 25 29 33 36 38 40 42 45 53 57
Bruikbaarheidsgrenstoestand Fc;rep sb sel s1 s2 [kN] [mm] [mm] [mm] [mm] 571 15,0 2,3 17,4 6,3 514 11,6 2,1 13,7 5,7 457 8,9 1,9 10,8 5,1 400 7,0 1,6 8,6 4,4 343 5,5 1,4 6,9 3,8 286 4,4 1,2 5,5 3,2 228 3,2 0,9 4,2 2,5 171 2,2 0,7 2,9 1,9 114 1,2 0,5 1,7 1,3 57 0,5 0,2 0,8 0,6
s [mm] 23,7 19,4 15,8 13,1 10,7 8,7 6,7 4,8 2,9 1,4
kv;rep paal vrijstaand [kN/mm] 33 37 42 46 50 52 55 59 68 74
Toelichting Paalbelasting Rekenwaarde negatieve kleef Netto paalbelasting Rekenwaarde zakking boveneinde paal Rekenwaarde samendrukking diepere lagen Rekenwaarde paalkopzakking Representatieve statische secant veercoëfficiënt
: : : : : : : :
Fc Fnk;d Fc;netto = Fc - Fnk s1;d = spunt;d + sel;d s2;d sd = s1;d + s2;d kv;rep paal vrijstaand = Fc;rep / s1 kv;rep paal in groep = Fc;rep / (s1 + s2)
Configuratie paalgroep voor bepaling s2 3-paalspoer x
x
hoh-afstand x : 3D
[par. 7.7.1] [par. 7.3.2.2] [par. 7.3.2.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2] [par. 7.6.4.2]
Palen 2017
EC7-10
Opdracht : 22ZP1153 Project : Technische unit mijnwater aan de Ganzenweide te Heerlen Voorbeeldberekening gebaseerd op sondering DKM002 (02P017638) Berekening volgens Eurocode 7-1 (NEN 9997 - 1 + C2 : 2017) Paaltype : Avegaarpaal Paalpuntniveau : 64,5 meter tov NAP
paalafmeting : 0,300 m
Correctie conusweerstand bij ontgraving Geen ontgraving, geen correctie van de conusweerstand. Berekening maximum puntweerstand qb;max = 0,5 * α p * β * s * (0,5[qc;I;gem + qc;II;gem] + qc;III;gem) Paalklassefactor Paalvoetvormfactor Paalvoetdwarsdoorsnedefactor Traject I / II / III
: : : :
α p = 0,56 β = 1,0 s = 1,0 25,7 / 25,1 / 2,0 MPa
[par. 7.6.2.3(e)] (f) (g) (h)
qb;max = 7,7 MPa Berekening maximum schachtwrijving Rs;cal = Op * ∆ L * α s * qc;z;a Startdiepte schachtwrijving paalklassefactor Op ∆L
: : : :
diepte [m tov NAP] 72,95 71,90 70,85 69,80 68,75 67,70 66,65 65,60 64,55 64,50
∆L [m] 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,1
qc;z;a [MPa] 3,4 1,1 1,7 2,0 2,6 2,8 3,5 5,5 11,7 15,0
Op [m] 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0,94
[par. 7.6.2.3(e)]
74 m tov NAP α s = 0,006 omtrek dwarsdoorsnede paalschacht traject schachtwrijving Rs;cal [kN] 20 6 10 12 15 17 21 33 69 4
Berekening maximum draagkracht Rc;cal = Ab * qb;max + Rs;cal
[tabel 7.d]
Σ Rs;cal [kN] 20 26 36 48 64 80 101 134 203 208 [par. 7.6.2.3(e)]
Oppervlakte paalpunt : Ab = 0,0707 m2 Rc;cal = 542 + 208 = 750 kN Berekening negatieve kleef Geen negatieve kleef berekend
Palen 2017
BIJLAGE I
Betreft
Algemene richtlijnen uitvoering grondverbetering
Pagina 1 van 3
Controle uitgangspunten Voorafgaand aan de uitvoering moet worden gecontroleerd: • de relatie tussen: bouwpeil, maaiveldhoogte, ontgravingsniveaus, aanlegniveaus, gronddekking en grondwaterstand t.o.v. Ref/NAP, • de afmetingen van de fundering en de gronddekking, • de geschiktheid van het materiaal voor de grondverbetering, • overige relevante uitgangspunten geotechnische rapportages. Nabijgelegen bebouwing en infrastructuur Nagegaan moet worden of de werkzaamheden (graven, verdichten en eventueel bemalen) met een aanvaardbaar minimaal risico voor nabij gelegen bebouwing en infrastructuur kunnen worden uitgevoerd. Voor wat betreft bebouwing is hiervoor informatie noodzakelijk omtrent de constructieve opbouw, de funderingswijze en de bouwkundige staat. Bij negatieve effecten kan het nodig zijn om de uitvoeringswijze of de funderingswijze aan te passen. Zo nodig kan de omgeving voor wat betreft deformaties en trillingen worden gemonitord. Werkterrein/bouwput • De ligging van kabels en leidingen dient in beeld te zijn gebracht. • De ondergrond dient vrij te zijn van obstakels en verstoringen die van invloed kunnen zijn op het graafwerk en het aanbrengen van een grondverbetering. • Eventuele taluds dienen voldoende flauw te worden ontgraven. • Voor verdere aanwijzingen met betrekking tot de graafwerkzaamheden wordt verwezen naar publicatieblad P25 van de Arbeidsinspectie.
Kwaliteitseisen grondverbeteringsmateriaal Zand als aanvulmateriaal voor een goede grondverbetering, dient aan de volgende criteria te voldoen: • • • • • • • •
Korrelfractie kleiner dan 0,016 mm, lager dan 5 gewichtsprocenten. Korrelfractie kleiner dan 0,063 mm lager, dan 5 tot 10 gewichtsprocenten. Het lage percentage geldt voor grondverbeteringen, waaraan strenge eisen worden gesteld. Gelijkmatigheidscoëfficiënt D60/D10 van de zandfractie tenminste 2. D60 = korreldiameter met een zeefdoorval van 60 gewichtsprocenten. D10 = korreldiameter met een zeefdoorval van 10 gewichtsprocenten. Humusgehalte ten hoogste 3 gewichtsprocenten. Korrelvorm bij voorkeur enigszins hoekig. Niet te droog en niet te nat. Over het algemeen wordt een goede verdichting verkregen bij een vochtpercentage van ongeveer 6 à 12%. Het optimale vochtpercentage is door middel van proctorproeven nauwkeuriger te bepalen.
Het is niet uitgesloten dat een voldoende verdichting kan worden bereikt met zand dat niet geheel aan deze criteria voldoet. Eén en ander zal in dat geval echter proefondervindelijk moeten worden vastgesteld. Veelal is bij zand met een afwijkende samenstelling een grotere inspanning vereist om tot een voldoende resultaat te komen.
Betreft
Algemene richtlijnen uitvoering grondverbetering
Pagina 2 van 3
Uitvoering ontgraving en verdichting • Ontgraving over een zodanig grondvlak dat de belasting zich in de grondverbetering kan spreiden onder een hoek van ten minste 45° vanuit de rand van de fundering. • Aftrillen ontgravingsvlak met lichte trilplaat wanneer lagen dicht onder het ontgravingsvlak zijn verstoord of ontspannen. Dit is alleen mogelijk wanneer op of dicht onder het ontgravingsniveau geen cohesieve grond aanwezig is en de drooglegging voldoende is. • Grondverbetering aanbrengen in lagen met een dikte van hooguit 0,3 m. • Elke laag mechanisch verdichten door middel van trilapparatuur in minimaal vier gangen, kruislings en overlappend (geen verdichting door aanplempen of inwateren). • Bij inzet van te zware verdichtingsapparatuur kan de bovenste ca. 0,15 m (beneden aanlegniveau) onvoldoende zijn verdicht. Deze laag in dat geval na verdichten met een lichte trilplaat. • In de praktijk dient de laagdikte mede te worden afgestemd op het type en de kwaliteit van de trilapparatuur, alsmede op de kwaliteit van het aanvulmateriaal en het te verdichten oppervlak. Ter indicatie onderstaande gegevens voor wat betreft de aan te wenden verdichtingsapparatuur. Gewicht trilplaat [kN] 1,5 à 2 2 à 3,5 3,5 à 5
Centrifugekracht [kN]
Capaciteit [m2/uur]
Laagdikte [m]
15 30 40
200 300 400
0,15 0,20 0,30
Controle verdichting De kwaliteit en verdichting van de grondverbetering dient in overeenstemming te zijn met de uitgangspunten van het ontwerp. In het algemeen kan controle op de verdichting op de navolgende wijzen worden uitgevoerd: •
•
•
•
•
Handsonderingen in combinatie met handboor. Voordeel is dat de sonderingen op eenvoudige wijze kunnen worden verricht, zodat controle mogelijk is zowel gaande het werk alsook na afloop. Handsonderingen kennen daarentegen beperkingen voor wat betreft, het meetbereik (drukcapaciteit), de nauwkeurigheid van de gemeten conusweerstand en de diepte. Bovendien kunnen handsonderingen niet worden uitgevoerd beneden de grondwaterspiegel en in grofkorrelige pakketten. Handsonderingen dienen bij voorkeur niet tijdens of na hevige regen te worden uitgevoerd. Elektrische sonderingen. Voordeel is dat conusweerstanden nauwkeurig worden gemeten en dat er geen beperking is voor wat betreft het meetbereik en de diepte in relatie tot de grondwaterstand. Deze sonderingen vereisen echter wel de inzet van materieel zoals bijvoorbeeld een truck of een minirupsvoertuig. Slagsonderingen. Voordeel is de geschiktheid voor metingen in bijvoorbeeld grofkorrelige en gestabiliseerde pakketten en de eenvoudige uitvoering met een compact mobiel apparaat zonder ballast of verankering. Een beperking kan zijn de geringere nauwkeurigheid. Plaatdrukproeven. Voordeel is dat deze methode niet alleen geschikt is voor zandlagen maar ook voor grofkorrelige en gestabiliseerde lagen met een dikte van ca. 0,3 tot 0,9 m.
De methode geeft daarbij niet alleen inzicht in de verdichting maar ook in de beddingscoëfficiënt van de ondergrond. De proef leent zich daarmee ook voor de controle van de beddingscoëfficiënten die zijn aangehouden voor bijvoorbeeld een vloerberekening. Dichtheidsbepalingen overeenkomstig RAW-methodiek met behulp van steekringen, nucleaire meetapparatuur, zandvervangingsmethode e.d. Een beperking is de bewerkelijkheid van de uitvoering in relatie tot het beperkte volume dat wordt gecontroleerd. De methoden zijn meer gebruikelijk in de grond- en wegenbouw en minder in de utiliteitsbouw.
Betreft
Algemene richtlijnen uitvoering grondverbetering
Pagina 3 van 3
In een grondverbetering bestaande uit verdicht zand worden over het algemeen de volgende weerstanden gemeten: • • •
Elektrische sonderingen met conusoppervlak 10 of 15 cm²: weerstand gelijkmatig oplopend met 1 MPa per 10 cm tot ten minste 10 MPa op 1,0 m diepte en minimaal 10 MPa in de diepere lagen. Handsonderingen met een conusoppervlak van 1 cm²: weerstand gelijkmatig oplopend met 1 MPa per 10 cm tot ten minste 6 MPa op 0,6 m diepte. Lichte slagsonderingen (valgewicht 10 kg): slagintensiteit (aantal slagen per 10 cm) gelijkmatig oplopend met 3 slagen per 10 cm tot ten minste 15 slagen per 10 cm op 0,5 m diepte.
Naast controle van de grondverbetering dient tevens de grondslag waarop de grondverbetering wordt aangebracht in de controle te worden betrokken. Afhankelijk van de situatie kan het raadzaam zijn om bij de beoordeling de kennis en ervaring van een geotechnisch adviseur te betrekken. Grondwater/bemaling Tijdens de werkzaamheden dient de put of sleuf droog te zijn. Bovendien dient de grondwaterstand zich buiten de invloedssfeer van de verdichtingsapparatuur te bevinden. Wanneer de grondwaterstand te hoog is, kan afhankelijk van de waterdoorlatendheid van het toegepaste zand, de ondergrond en de gebruikte verdichtingsapparatuur, een "drijfzand"-situatie ontstaan waardoor verdichting onmogelijk wordt. Over het algemeen volstaat een grondwaterstand van 0,5 m beneden het werkniveau. Zo nodig moet een bemaling worden aangebracht Bij een bemaling dient de grondwaterspiegel niet meer te worden verlaagd dan noodzakelijk. De verlaging dient te worden gehandhaafd tot het moment dat een stijging niet ten koste gaat van de kwaliteit van de grondverbetering. Het onttrekken en lozen van grondwater is aan wet- en regelgeving gebonden. Daarbij geldt voor de bemaling evenals voor de graaf- en verdichtingswerkzaamheden dat deze geen negatieve effecten mogen veroorzaken voor de omgeving. Desgewenst kan ons bureau u hierover nader informeren.
Milieu Er wordt op gewezen dat milieuaspecten mede met betrekking tot aan- en afvoer van grond, grondverbeteringsmateriaal en lozing van grondwater niet binnen het kader van deze opdracht vallen. Tot slot Voor meer richtlijnen wordt verwezen naar: 1. NEN 9997-1 (algemene regels geotechnisch ontwerp) en -2 (grondonderzoek en beproeving). 2. Standaard RAW, 3. Publicatieblad P25, 4. DIN18134-300 (plaatdrukproeven), 5. ISO22476 (lichte slagsonderingen) 6. CROW-rapport 05-01 (verdichtingscontrole via handsonderingen)
BIJLAGE J
Betreft
Algemene richtlijnen uitvoering avegaarpalen
Pagina 1 van 3
Controle uitgangspunten Voorafgaand aan de uitvoering moet worden gecontroleerd: • de relatie tussen: maaiveldhoogte, werkhoogte, bouwpeil t.o.v. Ref/NAP, • diameter avegaar en te realiseren paallengte in relatie tot grondonderzoek en funderingsadvies, • overige relevante uitgangspunten geotechnische rapportages. Uitvoering in relatie tot omgeving Voor zover het in het advies niet aan de orde is gesteld, dient te worden nagegaan of de palen gemaakt kunnen worden zonder risico’s voor bebouwing en infrastructuur in de omgeving. Hiertoe is informatie noodzakelijk omtrent de constructieve opbouw van bebouwing en infra en over de funderingswijze. Uiteraard is ook de bouwkundige staat van belang. Werkterrein/bouwput Het werkterrein dient dermate droog en stabiel te zijn dat verantwoord kan worden gewerkt. Voorkomen moet worden dat eenmaal gemaakte palen beschadigen doordat deze horizontaal worden belast door bijvoorbeeld het manoeuvreren van materieel of door graafwerk rond de paal. Dit geldt vooral bij gedeeltelijk gewapende palen. Let op: in beginsel dienen de palen gemaakt te worden vanaf een zodanig werkniveau dat er geen potentiaalsprong is tussen de freatische grondwaterspiegel en de stijghoogte van het grondwater in dieper gelegen watervoerende lagen (hydrostatisch verloop vanaf het werkniveau).
De ondergrond dient vrij te zijn van obstakels en verstoringen die van invloed kunnen zijn op de uiteindelijke paalkwaliteit. De ligging van kabels en leidingen dient in beeld te zijn gebracht. Uitvoering in relatie tot bodemopbouw De aanwezigheid van slappe lagen beneden maaiveld legt beperkingen op aan de vervaardiging van avegaarpalen. Van belang is dat de uitvoerende partij aantoonbare expertise heeft in vergelijkbare grondslag. De expertise dient eruit te bestaan dat men de betonsamenstelling en uitvoering (wijze van trekken, treksnelheid en betontoevoer) weet af te stemmen op de beperkte steundruk van de boorgatwand. Dit om 1) het beton omhoog te kunnen krijgen en het oververbruik te beperken, 2) te komen tot een schachtdoorsnede die zich laat controleren door middel van akoestisch doormeten en 3) te komen tot een paalschacht via welke de belasting op de diepere zandlagen kan worden overgedragen. Paalafstanden Het maken van een paal mag de verse schacht van een naburige paal niet beïnvloeden. Wanneer twee palen onmiddellijk na elkaar worden vervaardigd moet volgens NEN-EN 1536 de onderlinge hart op hart afstand ten minste vier maal de paaldiameter bedragen met een minimum van 2 m. Een kleinere afstand is toegestaan indien de tijd tussen het maken van de nieuwe paal en de naburige paal zodanig lang is dat de naburige paal voldoende is uitgehard (minstens 4 uur).
Tijdens de uitvoering van de palen moet het niveau van de specie in de reeds gemaakte naburige paal worden gecontroleerd. Wanneer er nazakking of oppersing wordt geconstateerd, moet een andere uitvoeringsvolgorde of een langere verhardingstijd worden aangehouden. De paal waarbij oppersing of nazakking is geconstateerd moet, indien geen vervangende paal wordt gemaakt, na verharding worden gecontroleerd. Overige uitvoeringsaspecten • Op de avegaar moet een markering worden aangebracht waaruit de juiste paallengte kan worden afgeleid. • De avegaar dient voordat met het boren wordt begonnen te worden gecontroleerd op rechtheid en rechtstand, dan wel op de juiste schoorstand. Tevens dient het functioneren van de klep aan de onderzijde van de avegaar te worden gecontroleerd. • De volgorde van uitvoering dient zodanig te zijn dat door het aanbrengen van een paal, de positie, de draagkracht en de integriteit van nabij gelegen palen niet negatief wordt beïnvloed.
Betreft
• •
•
• • •
•
• •
Algemene richtlijnen uitvoering avegaarpalen
Pagina 2 van 3
De eerste paal moet zo dicht mogelijk bij of op een sondering worden gemaakt. Het inboren moet geleidelijk geschieden met zo min mogelijk opwaarts grondtransport. Hiervoor dient de boormotor voldoende vermogen te leveren opdat een zo gering mogelijke schraapfactor wordt verkregen. De schraapfactor is het aantal omwentelingen van de boor dat nodig is om de boor over de lengte van eenmaal de spoed te doen zakken. Als indicatie geldt dat een schraapfactor van 2 à 3 veelal voldoet. Zodra de avegaar op diepte is en gevuld is met beton onder voldoende overdruk mag, indien nodig, deze avegaar maximaal 0,1 meter worden gelicht om de deksel te lossen. De avegaar behoort tijdens het trekken óf dezelfde draairichting te hebben als bij het boren óf stil te staan. De treksnelheid dient in overeenstemming te zijn met de specietoevoer, zodanig dat een continu gevulde schacht verzekerd is. Met name in bodemlagen met een lage sondeerweerstand en een geringere stabiliteit van de boorgatwand is dit van belang. De betondruk moet gemeten en continu geregistreerd worden. Bij het meten aan de bovenzijde van de avegaar zal tijdens het trekken een continue overdruk van 10-20 kN/m2 over het algemeen voldoende zijn. Bij toepassing van een avegaar met grote binnenbuisdiameter (type buisschroefpaal) dient de buis tot tenminste het werkniveau met beton gevuld te zijn.
Na het vervaardigen van een paal moet de verwerkte hoeveelheid beton worden vergeleken met de berekende inhoud. Aan de hand van de opgeboorde grond ter plaatse van de punt wordt inzicht verkregen in grondsoort ter hoogte van het gekozen paalpuntniveau. Deze grond moet overeenkomen met hetgeen kan worden afgeleid uit het grondonderzoek.
Vastlegging uitvoeringgegevens • Datum en nummer palenplan en overige relevante werktekeningen. • Conditie werkterrein. • Werkniveau t.o.v. Ref/NAP, aanwezigheid eventuele bemalingen. • Ingezet materieel. • Samenstelling boorploeg. • Vermogen boormotor (oliedruk, toerental). • Rechtheid avegaar, positie en functioneren van de klep. • Boorvolgorde met data. • Paaltype, schachtafmeting, paalpuntniveau en wapening(code). • Samenstelling specie (sterkteklasse, milieuklasse, cementgehalte, hulpstoffen e.d.). • Datum en tijdstip vervaardiging palen. • Bereikt paalpuntniveau t.o.v. Ref/NAP. • Schraapfactor per eenheid van diepte. • Draaimoment en axiale druk per eenheid van diepte. • Speciedrukstaten en plaats van meting per eenheid van diepte. • Specieverbruik in relatie tot theoretisch paalvolume /mixerwissel. • Inboor- en treksnelheid (begintijd en eindtijd boren en trekken). • Wijze van trekken (draaiend of stilstaand). • Opgeboorde grond ter plaatse van de paalpunt. • Wijze afwerking paalkoppen.
• Bijzonderheden tijdens uitvoering (verschoven piketten, verloop van de avegaar, plaatsafwijkingen, scheefstand, onderbrekingen tijdens trekken of het niet lossen van de deksel en de vervolgens gehanteerde werkwijze, water en/of grond in de boorbuis, stagnatie tijdens uitvoering paal, mee omhoog trekken of wegzakken van de wapening, veranderingen in specieniveau van nabijgelegen palen, plaatsafwijkingen, welpalen, bleeding, rijp op de wapening e.d.).
Betreft
Algemene richtlijnen uitvoering avegaarpalen
Pagina 3 van 3
Controle Door middel van akoestisch doormeten dient de integriteit van palen te worden beoordeeld. Deze metingen kunnen desgewenst door ons bureau worden uitgevoerd vanaf 5 dagen na productie. De meetgegevens geven informatie over o.a. discontinuïteiten, zoals scheuren, insnoeringen en uitstulpingen, over de lengte van de paal en over de kwaliteit van de paalkop. Aan palen waarbij tijdens de uitvoering bijzonderheden werden geconstateerd dient tijdens de kwaliteitscontrole extra aandacht te worden besteed. Visuele controle van de paalkop kan plaatsvinden door deze vrij te graven. Hiervoor dient de paal wel voldoende te zijn gewapend. Indien twijfel bestaat ten aanzien van het draagvermogen van een paal kan afhankelijk van de situatie worden nagesondeerd binnen 1,0 m van de paal, of kan een paal worden proefbelast. Boortoezicht Gezien de vele factoren die het installatieproces en daarmee de kwaliteit van de palen kunnen beïnvloeden wordt geadviseerd om per project na te gaan of onafhankelijk deskundig boortoezicht gewenst is. Desgewenst kan toezicht door ons bureau worden verzorgd. Milieu Er wordt op gewezen dat milieu-aspecten met betrekking tot eventuele aan- en afvoer van grond en lozing van grondwater niet binnen het kader van deze opdracht vallen.
Tot slot Voor meer algemene richtlijnen wordt verwezen naar: • NEN-EN 1536 “uitvoering van bijzonder geotechnisch werk –boorpalen”, • CUR-aanbeveling 109 “akoestisch doormeten van betonnen funderingspalen”, • CUR 2004-1 “beoordelingssysteem voor de begaanbaarheid van bouwterreinen”, • CUR-aanbeveling 114 “toezicht op de realisatie van paalfunderingen”. • CROW Funderingshandboek • •
NVN 6724 “in de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel”, formeel ingetrokken. BRL-2356 van het KIWA met bijlage A/B, formeel ingetrokken.
Juli 2022
INPIJN-BLOKPOEL SPECIALIST IN: Grondonderzoek Geotechnisch laboratoriumonderzoek Geotechnisch advies
Geohydrologisch advies Monitoring Milieutechniek
Voor meer informatie zie: www.inpijn-blokpoel.com
Vestiging Son
Vestiging Waddinxveen
Ekkersrijt 2058 5692 BA Son (0499) 47 17 92 post@inpijn-blokpoel.com
Mercuriusweg 18 2741 TA Waddinxveen (0182) 61 00 13 west@inpijn-blokpoel.com
Vestiging Groningen
Vestiging Hoofddorp
Postbus 2601 9704 CP Groningen (088) 012 18 00 noord@inpijn-blokpoel.com
Kromme Spieringweg 250B 2141 BR Vijfhuizen (023) 565 57 78 hoofddorp@inpijn-blokpoel.com
MEERWAARDE DOOR GRONDIGE KENNIS