0

publicatie: CUR 2001-10 Diepe grondstabilisatie in Nederland

1 Inleiding

1 Inleiding

1.1 Algemeen

1.1 Algemeen

Gestabiliseerde grondkolommen worden vervaardigd door in situ grond te mengen met een bindmiddel. Ze worden al enkele tientallen jaren toegepast in onder andere Scandinavië en Japan als methode voor het bouwen van zettingsarme en stabiele ophogingen op een slappe ondergrond. Aanvankelijk werd veelal de naam kalkkolommen gebruikt, omdat (ongebluste) kalk werd gebruikt als bindmiddel. Bij het gebruik van een mengsel van cement en kalk wordt wel de naam kalk-cementkolommen gehanteerd. De laatste jaren worden in het bindmiddel ook andere stoffen toegepast, zodat de meer algemene naam gestabiliseerde grondkolommen in zwang is geraakt. De naam kalkpalen, die soms in de literatuur en brochures wordt aangetroffen, wordt afgeraden, omdat daarmee gesuggereerd wordt dat het gaat om een speciaal type paalfundering. Gestabiliseerde grondkolommen werken echter samen met de omringende, slappe grond, zodat feitelijk geen sprake is van een paalfundering.

Naast stabilisatie van de grond in afzonderlijke kolommen kan ook een volume grond als geheel worden gestabiliseerd. Dan wordt gesproken van mass stabilisation of blokstabilisatie.

Voor de grondstabilisatie met kolommen of als blokstabilisatie wordt de verzamelnaam diepe grondstabilisatie gebruikt. Dit in tegenstelling tot horizontale ondiepe grondstabilisatie, die in wegfunderingen en ophogingen kan worden toegepast.

Midden jaren '90 ontstond bij Rijkswaterstaat de vraag of gestabiliseerde grondkolommen ook in Nederland toepasbaar zijn. In CUR-verband zijn toen de mogelijkheden geïnventariseerd [1]. Uiteindelijk heeft dit in 1998 geleid tot de uitvoering van twee proefprojecten in Nederland, namelijk in 's-Gravendeel (als onderdeel van de RWSIHSL-Zuid proeftuin No-Recess) en in Abcoude. Een deel van het onderzoek heeft plaatsgevonden in Europees verband onder de naam EuroSoilStab. Binnen dat kader, waaraan ook werd meegewerkt door partners in Zweden, Finland, Groot-Brittannië, Ierland en Italië, verschijnt in december 2001 een Design Guide: Soft Soil Stabilisation [2].

Meer informatie over diepe grondstabilisatie is te vinden in [12] t/m [15].

De voor u liggende handleiding is de Nederlandse vertaling en bewerking van deze Design Guide met daarin opgenomen de eerste in Nederland opgedane ervaringen en de bij recente studies verkregen resultaten. Het rapport gaat in op de toepassing, het ontwerp en de uitvoering van gestabiliseerde grondkolommen en blokstabilisatie.

Daadwerkelijke projecten in Nederland waar inmiddels gestabiliseerde grondkolommen zijn toegepast zijn de Botlekspoortunnel, waar met de kolommen een grondverbetering ten behoeve van de tunnelboormachine is gerealiseerd, en de Groene Hart Tunnel, waar de kolommen zijn toegepast als grondverbetering ter weerszijden van diepwandsleuven van de startschacht.

1.2 Inhoudsbeschrijving

1.2 Inhoudsbeschrijving

In de handleiding komen de aspecten voor stabilisatie van slappe grond door middel van kolommen en blokstabilisatie aan de orde, namelijk:

  • het toepassingsgebied van diepe grondstabilisatie;
  • het grondonderzoek in het veld en het laboratorium;
  • de samenstelling van het bindmiddel;
  • de duurzaamheid en de relatie tot het Bouwstoffenbesluit;
  • het geotechnisch ontwerp van de grondstabilisatie;
  • de uitvoering van de grondstabilisatie;
  • de controle van de gestabiliseerde grond door metingen en proefkolommen;
  • de monitoring van het gedrag van een ophoging op de gestabiliseerde grond.

De handleiding geeft een overzicht van de huidige kennis van de techniek. In de handleiding zijn de recente ervaringen verwerkt die zijn opgedaan bij de 6 proefvelden van het project EuroSoilStab. Dit project is uitgevoerd in de periode februari 1997 - september 2000. De proefvelden bevonden zich in Finland (2x), Zweden (1x), Groot-Brittannië (1x) en Nederland (2x). Eén van de Nederlandse proefvelden maakte ook deel uit van de proeftuin No-Recess in de Hoeksche Waard.

1.3 Gebruikers van de handleiding

1.3 Gebruikers van de handleiding

De handleiding is bedoeld als hulpmiddel voor al diegenen die betrokken zijn bij de toepassing van gestabiliseerde grond. Voor de opdrachtgever verschaft de handleiding inzicht in het principe van gestabiliseerde grand waarmee hij mogelijk een oplossing kan vinden voor zijn constructieprobleem. De geotechnisch ontwerper vindt aanwijzingen voor berekeningen en voor de bepaling van het optimale bindmiddel. Voor de aannemer is informatie over het equipment opgenomen, inclusief informatie over de verschillende uitvoeringsmethoden en de kwaliteitsborging. Het hoofdstuk dat de controlemethoden behandelt, bevat informatie voor de opdrachtgever, de geotechnisch ontwerper en de aannemer. Tenslotte kan de handleiding ook worden gebruikt in het onderwijs. Samenvattend kunnen als gebruikers van de handleiding worden aangemerkt:

  • opstellers van voorontwerpen (opdrachtgevers);
  • geotechnische ontwerpers (ingenieursbureaus, aannemers);
  • werkvoorbereiders en uitvoerders (aannemers);
  • beheerders (opdrachtgevers);
  • leerkrachten en studenten techniek.

1.4 Verantwoording

1.4 Verantwoording

De handleiding is grotendeels gebaseerd op de Design Guide: Soft Soil Stabilisation [2], die in december 2001 verschijnt in het onderzoeksproject EuroSoilStab, deel uitmakend van het Europees RTD-project Industrial & Materials Programme Brite-Euram Ill. Daarnaast zijn de recente resultaten van toepassingen en studies in Nederland verwerkt (zie CUR-rapport 199 [3]).

1.5 Leeswijzer

1.5 Leeswijzer

Hoofdstuk 2 is een inleidend hoofdstuk met een algemeen, samenvattend overzicht van de techniek inclusief de toepassingsmogelijkheden van gestabiliseerde grand in vergelijking met andere technieken. Ook wordt ingegaan op de bindmiddelen, de uitvoeringsaspecten en de werking van gestabiliseerde grond (interactie gestabiliseerde en oorspronkelijke grond). Hoofdstuk 3 geeft vervolgens enkele voorbeelden van toepassing.

De techniek en alles wat ermee samenhangt wordt meer in detail beschreven in de hoofdstukken 4 t/m 8. In hoofdstuk 4 worden de methoden voor ontwerpberekeningen besproken en toegelicht. De eigenschappen van de oorspronkelijke grond en de gestabiliseerde grond zijn beschreven in de hoofdstukken 5 en 6. Hoofdstuk 7 behandelt de uitvoering, het rnaterieel en de bedrijfscontrole. De inspectie en de controle van de gestabiliseerde grond komt aan de orde in hoofdstuk 8.