12.09.2013 Views

GWO-067.CT.01.D.pdf

GWO-067.CT.01.D.pdf

GWO-067.CT.01.D.pdf

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

g:<br />

'•• '•••••••••••••••••••••••• ==•••• ==<br />

-


Werkbegeleiding Aquaduct Grouw<br />

vliesproblematiek<br />

(concept)<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

Pe/Mech/cf284794.12<br />

Opgestald in opdracht van:<br />

Rijkswaterstaat Bouwdienst<br />

Postbus 20.000<br />

3502 LA UTRECHT<br />

AFDELING FUNDERINGSTECHNIEK EN ONDERGRONDSE WERKEN<br />

projectleider: ir. R.O. Petschl<br />

projectbegeleider: ir. C.P. Schouten<br />

afdelingshoofd: ir. J. Kruizinga


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

INHOUD<br />

1.<br />

2.<br />

2.1<br />

2.2<br />

3.<br />

4.<br />

4.1<br />

4.2<br />

4.3<br />

4.3.1<br />

4.3.2<br />

4.3.3<br />

4.3.4<br />

4.3.5<br />

4.4<br />

4.5<br />

4.5.1<br />

4.5.2<br />

4.5.3<br />

4.5.4<br />

4.6<br />

4.6.1<br />

4.6.2<br />

4.6.3<br />

5.<br />

- 1 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

Blz.<br />

INLEIDING 1<br />

FROJE·CTBESCHRIJVING 1<br />

Overzicht gebeurtenissen bouwput noord 1<br />

Overzicht gebeurtenissen zuid 2<br />

PROBLEEMSTELLING 3<br />

BEREKENINGENEN ADVIES 4<br />

Verklaring van de opgetreden problemen 4<br />

Risico en aanbevelingen ten behoeve van 5<br />

Invloed van mogelijke insluitingen onder het vlies 6<br />

Omvang insluitingen 6<br />

Zetting 7<br />

Stabiliteit 11<br />

Kans op scheuren van de folie ter plaatse van insluitingen 15<br />

Risico van lekken 16<br />

Manier van sproeien 19<br />

Inspectie vlies op zwakke plekken en detectie van lekken 20<br />

Inleiding 20<br />

Inspectie vlies op zwakke plekken 21<br />

Detectie van lekken 21<br />

Aanbevelingen 24<br />

Hoeveelheid ontgraven silt 25<br />

Algemeen 25<br />

Hoeveelheid ontgraven silt 26<br />

Hoeveelheid silt in depot 28<br />

CONCLUSIESEN AANBEVELINGEN 30


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

1. INLEIDING<br />

- 1 -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

Op 1991-11-11 vond op verzoek van de Bouwdienst RWS een bespreking<br />

plaats naar aanleiding van de opgetreden problemen bij de aanleg van<br />

het vliès èn de aanvulling op dit vlies in de bouwputten noord en zuid<br />

van het aquaduct te Grouw.<br />

De Bouwdienst gaf Gron


ladnummer<br />

ons kenIlterk<br />

datum<br />

- 2 -<br />

CF-284194/12<br />

januari 1992<br />

- het gescheurde gedeelte is op de bodem gerepareerd, waarbij<br />

ballasten met zandzakken noodzakelijk was in verband met belvorming<br />

("dik water") onder het vlies<br />

- in het bouwputaedeelte, dat in den natte was ontgraven is een<br />

sproeilaaa van zand op de bodem aangebracht<br />

- vervolgens is het vlies in de gehele put afgezonken<br />

- bij inspectie van het vlies na het afzinken zijn waterzakken<br />

(plooien) op de bodem en aan de teen van de taluds geconstateerd en<br />

een grote plooi (waterzak) evenwijdig aan de klemconstructie op de<br />

bodem<br />

- nadat circa 400 m' zand op het vlies was aangebracht (via sproeien)<br />

is het vlies op twee locaties (één aan oost- en één aan westzijde)<br />

in de secundaire put gezakt. Het vlies is vervollens opgehaald,<br />

hersteld en verlengd<br />

- het met behulp van de sandsuppletie wegdrukken van de waterzakken<br />

was niet succesvol , waarna middels tijdelijke gaten in het vlies het<br />

slibwater onder het vlies is verwijderd<br />

- vervolgens is men doorgegaan met het in den natte aanvullen op het<br />

vlies tot de beoogde sproeilijn. In de nacht van 10 op 11 oktober<br />

1991 is vervolgens weer een gedeelte van het vlies aan de oostzijde<br />

van de secundaire put naar beneden geschoven. Reparaties zullen<br />

plaatsvinden met behulp van een beperkte bemaling buiten het vlies<br />

- bij de aansluiting van het vlies op de klemconstructie in de<br />

primaire put is eveneens een vlies toegepast waarin bij inspectie<br />

een beperkte scheurvorming is vastgesteld.<br />

Bij inspectie door de opdrachtgever in november 1991 is waargenomen<br />

dat er nabij de kielspit een weinig draagkrachtige grondslag aanwezig<br />

is onder het vlies, vermoedelijk als gevolg van een ophoping van<br />

slibwater.<br />

2.2 Overz~xht gepeurtenissen zuid<br />

De fasering van de primaire en secundaire put stemt hier overeen met<br />

de noordzijde; echter in verband met een te grootwaterbezwaar is in<br />

de secundaire put een bemaling toegepast in combinatie met een<br />

retourbemaling buiten de put (Q - 1600 m'/d).<br />

Ten aanzien van de vlies constructie en aanvulling:<br />

uitvoering vlies secundaire put ah bij Noord. Bchter is het<br />

zuidelijk laseind door middel van drijvers omhoog gehouden.<br />

tijdens inunderen is op 21 april 1991 de bemaling in de put<br />

(l0 stuks pompen) uitgeschakeld, en vervolgens na volledige<br />

inundatie (tot NAP - 0,5 m) de beide pompputten in de<br />

zij taluds. De secundaire put was omstreeks 4 juni 1991<br />

volledig gevuld<br />

na doorbaggeren van de scheidingsdam is de sliblaag op de<br />

bodem van het in den natte ontgraven gedeelte weggezogen en<br />

is vervolgens een zandlaag op de bodem gelllproeid<br />

ook op het reeds gelegde vlies is de sliblaag weggepompt


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 3 -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

nadat het gehele folie was afgezonken zijn er ter plaatse van<br />

het noordelijk koptalud bulten geconstateerd. Nader onderzoek<br />

wees uit dat hier sprake was van een zandbult, die niet tot<br />

de klemconstructie reikte en derhalve niet als probleem werd<br />

beschouwd, voorts is op circa 6 m uit de klemconstructie in<br />

de secundaire put een zandrug in oost-west richting<br />

waargenomen<br />

aanvullen ging aanvankelijk zonder problemen tot de nacht van<br />

23 op 24 oktober 1991. Op het diepe punt was inmiddels tot<br />

circa<br />

NAP - 12,4 maangevuld (km 9.576) oplopend tot circa NAP -<br />

8,0 m bij km 9.100.<br />

's Nachts werd aan de westelijke zijde in de secundaire put,<br />

op circa 6 sa uit de knik in de Azobé-wand een toename "an de<br />

spanning in het vlies geconstateerd. Vervolgens is het vlies<br />

iets gevierd en de sproeikop circa 40 m teruggenomen. Nog een<br />

uur later werd op de betreffende locatie een scheur geconstateerd,<br />

die bij controle bleek te reiken tot circa NAP - 12 Dl<br />

met behulp van peilingen in dwarsraaien hart op hart 10 m<br />

werden geen buitensporige afwijkingen in het westelijke talud<br />

geconstateerd<br />

bij een duikerinspectie d.d. 6 november 1991 ter plaatse (bij<br />

raai 9.610 - 9.612) werd een zwaar waterbel geconstateerd<br />

onder het vlies net boven de zandaanvulling.<br />

3 • PROBLEEMSTELLING<br />

Tijdens de bespreking is de volgende vraagstelling geformuleerd:<br />

Wat is de verklaring van de opgetreden problemen zoals<br />

belvorming onder het vlies, locale afschuivingen van het<br />

vlies en dergelijke?<br />

Wat is het risico, indien men aan de zuidzijde na reparatie<br />

van het vlies doorgaat met sproeien op het vlies?<br />

Wat is de invloed van de mogelijke insluitingen onder het<br />

vlieS en verdringen e"an op de zetting en stabiliteit van de<br />

aardebaan?<br />

Is er kans op scheuren van de folie ter plaatse van<br />

insluitingen.<br />

Wat is het ri$ico als scheuren in het vlies blijven lekken?<br />

Hoe zijn eventuele onzekere plekken in de vliesconstructie te<br />

localiseren?<br />

Welke aanbevelingen kunnen worden verstrekt betreffende<br />

sproeien nabij bet talud van de vliesconstructie.<br />

Wat was de hoeveelheid ontgraven silt?


ladnummer<br />

ons kewnerk<br />

datum<br />

- 4 -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

4. BEREKENINGEN EN ADVIES<br />

4.1 Verklaring van de opgetreden progltmen<br />

Opvallend is, dat aUe afschuiVingen en scheuren in het vlies zijn<br />

geconstateerd in de secundaire bouwputten, dat wil zeglen in die<br />

bouwputten, die drool zijn ontgraven. Een mogelijke verklarinl moet<br />

derhalve kunnen aangeven, waarom de moeilijkheden zich juist daar<br />

hebben voorgedaan.<br />

omdat deze bouwputten toelanke1iJk waren, zijn, alvorens het vlies<br />

werd gelegd, de taluds aldaar (ook de keileemtaluds onder 1:2)<br />

uitlevlakt metzandaanvullineen. Het oppervlak van de keileemtaluds<br />

was aaneetast dc>or erosie tenlevolge van neerslag en vertoonde<br />

scheuren ten gevolle van uitdroging. Een en ander blijkt ondermeer uit<br />

foto's die in die periode van de bouwputten zijn gemaakt. Het<br />

vliesgedeelte, dat aansluit op de klemconstructie, is in "den droge"<br />

gelegd waarna de secunclalre putten zijn ge Inundeerd.<br />

Na doorbaggeren van de scheldlngsdam tussen secundaire en nat<br />

ontgraven put zijn vliezen aangelast aan de droogeelegde gedeelten in<br />

de secundaire put en is doorgegaan met het afzinken van de vliezen.<br />

Hierbij zijn, zoals eerder vermeld, in de noordelijke put veel waterof<br />

slibbellen geconstateerd onder het vlies, die vervolgens<br />

gedeeltelijk: zijn leeggezogen.<br />

om iet. dergelijks te voorkomen in de zuidelijke put is na<br />

doorbaggeren van de scheidingsdam slib van de bodem afgezogen met een<br />

"dustpan" zuiger. Het uiteinde van het droog gelegde vliesgedeelte was<br />

op dit moment opgetrokken aan drijvers waardoor onder het enigzins<br />

opgetrokken vlies en eventueel vlak bij het opgetrokken vlies minder<br />

goed kon worden afgezogen. Hierna is in het nat ontgraven gedeelte op<br />

de bOlJWputbodem een halve meter zand gesproeid. Onderaan het<br />

opgetrokken vlies is een zandrug geconstateerd, die is blijven liggen.<br />

Na afzinken van de vliezen is in het midden van de sleuf een sproeiinstallatie<br />

geInstalleerd en is, beginnend bij de secundaire putten,<br />

vanaf circa 2 à 3 m boven het vlies zand gesproeid. Bij deze werkwijze<br />

kan de dikte van de sproeilaag in het midden steeds iets meer zijn dan<br />

aan de zijkant van de put.<br />

De in de secundaire putten geconstateerde afschuivingen van het vlies<br />

bij een sproeihoogte van enkele meters kunnen als volgt worden<br />

verklaard:<br />

water- en slibbellen onder het vlies komen onder druk te<br />

staan en willen ontsnappen naar locaties met minder druk. Dat<br />

wil zeggen naar de zijkant van de sleuf en omhool lanes het<br />

talud. Dat zoiets dergelijks is gebeurd blijkt uit het feit,<br />

dat langs de hele noordelijke put, na op hoogte komen van de<br />

sproeilaag onder de kielspit, zich water (met eventueel slib)<br />

heeft verzameld.<br />

bij het ontsnappen van de bellen langs het talud kan,<br />

bijvoorbeeld ter hoogte van bovenkant sproel1aag, het zand


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 5 -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

van de uitvlaklaag worden gelrodeerd, waardoor aldaar zand in<br />

beweging kan komen en vervolgens de hele uitvlaklaag naar<br />

beneden kan vloeien. EVentueel kan hierbij nog mat.eriaal van<br />

de verweerde keileemoppervlaktelaag worden meegenomen, die<br />

onder wat.er vermoedelijk weinig samenhang en weerst.and heeft.<br />

de verweekt.e grond met een vloeistof gewicht van maximaal 20<br />

kNlms kan met een drukhoogtegeHjk aan het. resterend t.alud<br />

onder 1:2 op het vlies drukken, waardoor het vlies uit de<br />

kielspit en vervolgens naar beneden wordt getrokken. Bij de<br />

zuideUjke secundaire put was op het tijdstip van afschuiven<br />

van het vlies sesproeid tot circa NAP - 12,4 m. Indien wordt<br />

aangenomen dat de verweking onder het vlies is opgetreden<br />

over het. gedeelte waar het vlies op de keileem Hst (vanaf<br />

circa NAP.. lOm) is de vloelstofoverdruk van de verweekte<br />

grond op het niveau van NAP - 12,4 m : 2,4 x 10 al 24 kN/m 2 •<br />

Hierdoor wordt verklaard, waarom de calamiteit.en zich juist hebben<br />

voorgedaan ter plaatse '\Tande secundaire putten.<br />

4. 2 IUsico en aanbevelingen ten pehot'\Tevan<br />

'\Terderop hoogte sproeien<br />

In verband met de voorgaande toeselichte mogelijke oorzaken kan niet<br />

worden uitgesloten, dat zich in de zuidelijke secundaire put alsnog<br />

afschuivingen van het vlies kunnen voor doen bij verder sproeien van<br />

zand op dezelfde manier tot bovenkant talud onder 1:2. Afschuivingen<br />

kunnen eventueel wel worden voorkomen door in deze secundaire put<br />

ervoor te zorgen dat:<br />

geen bellen meer kunnen worden weggedrukt richting talud en<br />

langs het talud. Dit kan eventueel worden bereikt door in<br />

dunne horizontale lagen (bijvoorbeeld 0,5 m dik) te sproeien,<br />

beginnend bij de zijkanten '\Tande sleuf, zodat door de<br />

grotere bovenbelasting op het vlies aldaar bellen in het<br />

midden van de sleuf blijven opgesloten. Het risico hierbij is<br />

dat er op het vlies een afschuiving van een nog onvoldoende<br />

zijdelings gesteund gesproeid talud kan optreden (ondermeer<br />

door het ontstaan van een zogenaamde "sproeikuil" in het<br />

gesproeide zand vlakbij het vlies).<br />

het uitvlakzand op het talud 1:2 niet gaat vloeien door<br />

verhoging van de korrelspanningen aldaar. Dit kan worden<br />

bereikt door zuigen'\Tan onderspanning ter plaatse of door met<br />

van boven vastgehouden ballast op het vlies. Gezien de<br />

hiervoor genoemde maximale vloeistof-overdrukken onder het<br />

vlies, ligt het zuigen '\Taneen onderspanning van circa 25<br />

kN/m 2 meer .oor de hand. Bij.oorbeeld kunnen onder het vlies<br />

zuigleidingen worden aangebracht (waarvoor het .lies eerst<br />

voorzichtig moet worden opgepakt) of kunnen ineen panend<br />

stramien op het vlies ·zuignappen" worden gelnstalleerd zoals<br />

bij het leeghalen van de bellen in de noordelijke put. Het


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

.•6 ..<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

stramienmaat kan p.roefondervindelijk worden vastgesteld, door<br />

in een zuignap te zuigen en in de naburige zuignap met behulp<br />

van een waterspanningsmeter onderspanning te meten. Onzeker<br />

is echter of de opbouw van de zand/keileem laag onder het<br />

vlies overal dezelfde dikte en doorlatendheid bezit, zodat de<br />

representativiteit van een proef niet bekend is.<br />

De onderspanning van 25 kN/m:a kan ook worden gerealiseerd door<br />

installatie van een bemaling buiten de kielspit van het vlies en in de<br />

secundaire put binnen de schermwand. Ook hiervoor geldt dat de<br />

effectiviteit van de bemaling moet worden aangetoond met behulp van<br />

peilbuizen ofwaterspanningsmeters, waarvan de filters vlak onder het<br />

vlies zijn geplaatst.<br />

Tenslotte kan worden overwogen om de mogelijke instabiliteit van het<br />

talud te accepteren en het vlies vrij te houden van het talud tijdens<br />

het zand sproeien, bijvoorbeeld door het vlies aan drijvers evenwijdig<br />

aan het talud te bevestigen, of door het vlies voldoende speling te<br />

geven tijdens het sproeien. Met name bij de laatstgenoemde<br />

uitvoeringswijze dient, indien het vlies tijdens het sproeien langs<br />

het talud zakt, regelmatig te worden gecontroleerd in hoeverre er<br />

plooivorming ter hoogte van hetzandoppervlak optreedt.<br />

Gezien de opgetreden problemen is het van groot belang om afwijkingen<br />

van de beoogde, nog nader vast te stellen, aangepaste uitvoeringswijze<br />

in de praktijk te voorkomen, door middel van een intensieve contr8le<br />

tijdens de uitvoering.<br />

Daarbij is het van groot belang om de ligging van het vlies regelmatig<br />

vast te stellen, met name met het oog op de veiligheid tegen opdrijven<br />

en het risico op scheurvorming in plooien in de eindfase.<br />

Bij het op hoogte sproeien moet worden voorkomen, dat aan de zijkant<br />

van de sleuf taluds worden gevormd die onvoldoende zijdelingse<br />

ondersteuning ondervinden, waardoor zo als in de noordelijke put in<br />

een laat stadium alsnog een afschuiving van het gesproeide zand en het<br />

vlies kan optreden.<br />

4.3 Invloeg van mogelijke insluitingen onder het vlies<br />

4.3.1 Omvang insluitingen<br />

In de bouwput noord zijn door duikers d.d. 1991-07-22 een groot aantal<br />

bellen opgemeten, die onder het vlies waren ontstaan. Op dat tijdstip<br />

wa rEm op het vI ies in de secundaire bouwput 0,5 1 0,8 m zand gesproeid<br />

(van km 9,226 tot en met km 9,236) en ter plaatse van het voormalig<br />

bouwputtaludO,l 10,5 m (van km 9,208 tot en met km 9,226). De<br />

duikerl!lhebben van de bellen lengte, breedte en hoogte ten opzichte<br />

van bovenkant gesproeid zand opgemeten. Het volume van aUe beUen kan<br />

ongeveer worden vastgesteld dOor sommatie van lengte x breedte x<br />

hoogte van de beUen. omdat niet goed bekend is hoe de bellen beneden


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 1 -<br />

CF-284194/12<br />

januari 1992<br />

het zan


ladnunnner<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- a -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

voorkomt zal de weerstand tegen afvloeien van het water via deze laag<br />

nog kleiner zijn dan in geval 1.<br />

In de gevallen 1 en 2 zal de overdruk in de bellen zich voortplanten<br />

over de hele breedte van de zandwerkvloer en zal ook over de hele<br />

breedte water door de ondergrond wegvloeien. In geval 3 kan dit enkel<br />

ter plaatse van de bel.<br />

Voor de diverse grondsoorten zijn de volgende doorlatenheden geschat:<br />

_4<br />

zandwerkvloer en uitvlaklaag k· 10 mis<br />

-,<br />

keileem k •• 10 mis.<br />

De overdruk op de bellen is water- en effectief zandgewicht op het<br />

vlies minus opwaartse waterdruk onder het vlies. Dit aeldt voor de<br />

bouwfase (zandhoogte volgens sproeilijn) en de eindfase. Aangenomen<br />

is, dat het waterpeil buiten het vlies gelijk is aan kanaalpeil, de<br />

keileemlaag onder het vlies ter plaatse van de bouwput noord 10 m dik<br />

is en in het diepe zand de stijghoogte NAP - 1 m is. Het waterpeil<br />

binnen het vlies is kanaalpeil in de bouwfase en NAP -a,8m in de<br />

eindfase. Uitgaande hiervan is voor km 9,236 (secundaire bouwput) en<br />

voor km 9,2 (nat ontgraven gedeelte) bepaald, hoeveel tijd nodig is<br />

voor leegstromen van de bellen in geval 1, 2 en 3. Dit is weergegeven<br />

in de hierna volgende tabel. Gezien de gehanteerde uitgangspunten<br />

geven de berekende afstroom perioden een indicatie van de werkelijke<br />

consolidatietijd.<br />

geval km belhoogte . afstromen<br />

tijd in dagen<br />

meter bouwfase eindfase<br />

1 9,236 0,125* 20 85<br />

2 9,236 0,125* 1500 6500<br />

3 9,236 0,8 10000 42000<br />

2 9,2 0,01* 150 365<br />

3 9,2 0,4 6000 14600<br />

* gemiddelde hoogte over het vak


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 9 -<br />

CF-284794/l2<br />

januari 1992<br />

Aan de afstroomtijden is te zien boe belangrijk de functie van de<br />

zandwerkvloer is in verband met kortsluiting tussen de bellen en de<br />

functie van de uitvlaklaag (gemiddeld 0,1 m dikte aangenomen) ten<br />

beboeve.van afstromen. Er is geen rekening geboudenmet dicbtslaan van<br />

de zandlagen door slib vanuit de bellen. Bij geval 2is aangenomen dat<br />

bet water door de keUeemlaag moet afstromen. Het water zal ecbter de<br />

weg van minder weerstand kiezen en ook door de zandwerkvloer stromen<br />

in lengterichting van de bouwput, waardoor de opgegeven af stroomt ij den<br />

nog worden gereduceerd. Naar verwachtinl kan dus het water vanuit de<br />

bellen grootendeels wegstromen tijdens de bouriase.<br />

Opgemerkt wordt dat ook bellen kunnen bestaan waar ten levolge van<br />

boogwerking in bet aanvulzand geen consolidatie en afstroming van..het<br />

water uit de bel op kan treden. Dit kan eventueel het leval zijn. bij<br />

symmetriscb bolvormige bellen (zie schets).<br />

. . .<br />

"'- ' '" ..<br />

, .<br />

. ,<br />

..~ ".<br />

_ _<br />

.",.,.,,- •...•....... .<br />

.:> I "-<br />

I \'...'. . "Vli:~~'<br />

. I belI L..'~,'~.L~ _<br />

---------- lFtJJ!#l1!E.J/I<br />

, ondergrond<br />

Een dergelijke bel kan eventueel in een later stadium (eindfase)<br />

alsnog verdwijnen. omdat in dit geval de druk vanuit een. dergelijke<br />

bel ver doorwerkt in de zandwerkvloer zal consolidatie van de bel vrij<br />

snel (in enkele dagen) kunnen optreden.<br />

Bij instorten van een langwerpige bel in de secundaire put van 1,5 m<br />

breed en 0,8 mhoo. kan de zetting naar het oppervlak toe aespreid<br />

worden als volgt (zie schets).<br />

" ..'"


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

r \<br />

- 10 -<br />

CF-284794j12<br />

januari 1992<br />

O. '6 • '2><br />

11 ç.1-<br />

I<br />

11, 5~,<br />

l<br />

-----.....,<br />

-,parab.<br />

)1<br />

-, \ \<br />

inhoud 1,5xO,8x2/3=O,8m 1/m'<br />

1<br />

Om<br />

Omdat onder water gesproeid zand vrij los wO.rdt afgezet is niet<br />

gerekend met een toename van het porienvolume in de nazakkende<br />

grondmoot. De zetting kan op bovenkant weg circa 0,1 m bedragen.<br />

Buiten de secundaire put komen kleinere bellen voor, maar in verband<br />

met de geringere zandhoogte boven het vlies kunnen eventueel even<br />

grote verzakkingen optreden.


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

4.3.3 Stabiliteit<br />

- 11 -<br />

CF-284794/12<br />

januari 1992<br />

In verband met spreiding van drukken en wrijving in het zand boven het<br />

vlies is voor opbarsten van de vliesconstructie niet de hoogte van een<br />

enke1ebel maatgevend maar de hoogte van de bellen gemiddald over een<br />

geheel vak (zie ook hoofdstuk 4.3.1) dat wil zeggen 0,125 lil in de<br />

secundaire put en 0,01 lil erbuiten. Om rekening te houden met een<br />

enigzins onregelmatige verdeling van de bellen is in het vervolg de<br />

stabUiteit van de vliesconstructie tegen opbareten in de eindfase<br />

onderzocht voor grotere gemiddelde belhoogten, namelijk 0,25 m en 0,5<br />

m. Aangenomen is:<br />

waterpeil buiten het vlies NAP - 0,5 m en binnen NAP - 8,8 m<br />

volumegewicht gesproeid zand droog 16 kN/mJ en nat 19,5 kN/m J<br />

(porienvolume circa 43%)<br />

2 m toplaag (wegverharding en verdicht zand), volumegewicht<br />

droog 17 kN/m' en nat 20 kN/m'<br />

bovenkant wel • 0,4 m + opleveringsniveau gesproeid zand.<br />

De hiermee bepaalde veiligheid telen opbarsten van de vliesconstructie<br />

voor de eindfase is aangegeven in de hierna volgende<br />

tabel.


ladnummer : - 12 -<br />

ons kenmerk: CF-284794/12<br />

datum : januari 1992<br />

km I vlies I opleve- boven- aanvulling aanvulling gewicht waterdruk veiligheid<br />

NAP - m rings kant nat droog op vlies kN/m 2 bel I bel I bel<br />

niveau weg m m kN/m 2 o m 0,25 m 0,5 tri<br />

NAt' - m NAP - m zonder bel zonder bel<br />

*8,96 2,1 0,4 0 - 1,7 36 16 2,25 2,37 2,50<br />

9 3,7 0,8 0,4 - 2,9 55 32 1,71 1,73 1,74<br />

*9,05 6,2 2 1,6 - 4,2 76 57 1,33 1,32 1,30<br />

9,1 9,1 2,7 2,3 0,3 6,1 112 86 1,30 1,28 1,26<br />

*9,15 11,7 4,2 3,8 2,9 4,6 139 112 1,24 1,22 1,21<br />

9,2 14,6 5,6 5,2 5,8 3,2 173 141 1,22 1,21 1,20<br />

*9,25 17,1 7,2 6,8 8,3 1,6 196 166 1,18 1,17 1,16<br />

9,6 16 6,35 5,5 7,2 2,45 188 155 1,21 1,20 1,19<br />

*9,65 13 5,1 4,7 4,2 3,7 150 125 1,20 1,18 1,17<br />

9,7 10,3 3,35 2,95 1,5 5,45 125 98 1,27 1,26 1,24<br />

*9,75 7,7 2,4 2 - 5,3 93 72 1,29 1,28 1,27<br />

9,8 5,3 1,35 0,95 - 3,95 72 48 1,49 1,49 1,49<br />

*9,85 3,6 0,9 0,5 - 2,7 52 31 1,66 1,68 1,<br />

9,9 2,4 0,35 +0,05 - 2,05 41 19 2,17 2,24 2,<br />

* opgemeten uit tekening<br />

e e


ladnummer : - 13 -<br />

ons kenmerk: CF-284794/12<br />

datum januari 1992<br />

De ongunstigste situatie in de bouwfase doet zich voor na voltooiing<br />

van de uitvoeringsfase waarin in de natte zand wordt gesproeid tot het<br />

niveau van de sproeilijn (Zie tekening AGR-ll1) en in de<br />

vliesconstructie is afgemalen tot NAP - 8,8 m. De hiervoor bepaalde<br />

veiligheid tegen opbarsten is aangegeven in de hierna volgende tabel.<br />

Hierbij is geenrekenî.ng gehouden met eventuele bemalingen naast de<br />

vliesconstructie.<br />


ladnummer : - 14 -<br />

ons kenmerk: CF-284794/12<br />

datum : januari 1992<br />

km vlies opleve- aanvulling aanvulling gewicht waterdruk veiligheid<br />

NAP - m rings nat droog op vlies bel bel bel<br />

niveau m m kN/m 2 kN/m 2 o m 0,25 m 0,5 m<br />

NAP - m zonder bel zonder bel<br />

*8,96 2,1 0,4 - 1,7 27 16 1,69 1,70 1,73<br />

9 3,7 0,8 - 2,9 46 32 1,45 1,42 1,41<br />

*9,05 6,2 2 - 4,2 67 57 1,18 1,16 1,13<br />

9,1 9,1 2,7 0,3 6,1 103 86 1,20 1,18 1,16<br />

*9,15 11,7 4,2 2,9 4,6 130 112 1,16 1,14 1,13<br />

9,2 14,6 5,6 5,8 3,2' 164 141 1,17 1,15 1,14<br />

*9,25 17,1 7,2 8,3 1,6 187 166 1,13 1,12 1,10<br />

9,6 16 6,35 7,2 2,45 180 155 1,16 1,15 1,13<br />

*9,65 13 5,1 4,2 3,7 141 125 1,13 1,11 1,09<br />

9,7 10,3 3,35 1,5 5,45 117 98 1,19 1,17 1,15<br />

*9,75 7,1 2,4 - 5,3 85 72 1,18 1,17 1,15<br />

9,8 5,3 0,35 - 3,95 63 48 1,32 1,30 1,28<br />

*9,85 3,6 0,9 - 2,7 43 31 1,39 1,37 1,35<br />

9,9 2,4 0,35 - 2,05 33 19 1,74 1,76 1,79<br />

e e


ladnummer : - 15 -<br />

ons ke~erk: CF-284194/12<br />

datum januari 1992<br />

Volgens de voorgaande berekeningen betreffende consolidatie van de<br />

bellen en gemiddelde belhoogte zijn gemiddelde belhoogten van 0,25 m en<br />

0,5 m al vrij extreme vaarden, vooral voor de eindfase.<br />

De veiligheid van de vliesconstructie tegen opbarsten zal derhalve in<br />

de bouwfase minimaal 1,1 zijn en in de eindf.ase minimaal 1,15.<br />

De veiligheid Van de vliesconstructie op de taluds kan in de eindfase<br />

zijn gereduceerd doordat slibhoudend water onder het vlies langs de<br />

taluds omboog stroomde en aldaar slib is afgezet. Ter plaatse van de<br />

keileemtaluds, zandtaluds, veen/kleitaluds, en de uitvlaklaag moet de<br />

wrijving tussen vlies en grond dan niet vorden berekend gebaseerd op de<br />

wrijvingseigenschappen van deze grondsoorten, maar gebaseerd op de<br />

wrijvingseigenschappen tussen slib en folie. omdat deze laag alib dun<br />

zal zijn, kan in de eindfase zeker worden gerekend op volledige<br />

consolidatie van dezesliblaag. De hoek van inwendige vrijving tusSen<br />

geconsolideerd slib en folie is onderzocht in het kader van het leggen<br />

van het vlies te Amelis.eerd (rapport CO-21393-1-II) en bedraagt circa<br />

9°. Voor het diepe gedeelte van de vliesconstructie (km 9,6) is de<br />

veiligheid van het talud in de eindfase onderzocht volgens de methode<br />

van Spencer waarbij een gebroken glijvlak verloopt onder het vlies en<br />

dan door het vlies en de zandaanvulling erbinnen naar de teen van het<br />

talud naast de weg.<br />

De veiligheidsfactor voor het maatgevende glijvlak bedraagt 1,13<br />

hetgeen ruim voldoende is. Plots van deze berekeningen zijn als<br />

bijlagen toegevoegd aan dit rapport.<br />

In verband met de voorgaands genoemde wrijvingshoek van 9° tussen folie<br />

en slib wordt aanbevolen op het vlies geen zijtaluds te sproeien<br />

steiler dan 1 : 1.<br />

4.3.4 Kans op scheuren van de folie ter plaatse van insluitingen<br />

Normaliter zal een bel, die wordt samengedrukt, een kleinere omvang<br />

krijgen en is derhalve niet te verwachten dat het vlies zal rekken en<br />

scheuren. Symmetrische bellen zullen ten gevolge van<br />

boogwerkingseffecten in de zandaanvulling eventueel blijVen staan. Bij<br />

scheve bellen is dit niet het geval en kan worden onderzocht of •<br />

dergelijke bellen een zodanige vorm kunnen hebben, dat bij<br />

samendrukking van de bellen locaal grote rekken kunnen ontstaan. Dit is<br />

onderzocht aan de hand van de hieronder geschetste bel.


ladnummer : - 16 -<br />

ons kenmerk: CF-284794/12<br />

datum januari 1992<br />

scheve bel<br />

Indien deze bel gewoon wordt platgedrukt (zie - - - lijn) is de<br />

gemiddelde verlenging van het aedeelte L b circa 23 %. De verlenging<br />

treedt in hoofdzaak op in een richting van het vHes. In dit geval kan<br />

het vlies een verlenging hebben van 300 % en is geen breuk te<br />

ve rwachten.<br />

Ten gevolge van boogwerkingseffecten kan de bel gedeeltelijk Open<br />

blijven (zie -0-0-0- lijn) waardoor de g.middelde verlenging van het<br />

gedeel.te ~ circa 35 % wordt en over de hele bel omtrek circa 19 %.<br />

Aan de kopvlakken van een lanawerpige bel kan deze verlenging alzijdig<br />

zijn. !let vlies kan volgens verkregen informatie een alzijdige rek<br />

hebben van 18 %.Dit betekent dat aan de kopvlakken wel breuk kan<br />

optreden. Wordt aangenomen dat L b •••2 m en dat bij breuk de verlenging<br />

ongedaan wordt gemaakt, dan kan een lek ontstaan van (2 • 1,35 - 2)2 -<br />

O,S m2•<br />

Opaemerkt wordt, dat meerdere belvormen zijn onderzocht en bij de<br />

geschetste bel de grootste rek bij samendrukking is gevonden.<br />

4.3.5 Risico van lekken<br />

Lekken in het vlies kunnen leiden tot een groter verhang bij het<br />

afvloeien van het water richting primaire bouwput, waardoor het<br />

waterpeil boven het vHes locaal hoger kan worden dan NAP - 8,8 m. De<br />

veiligheid tegen opb&rsten van de vliesconstructie wordt hierdoor<br />

groter, omdat per m peUverhocing het verschil in waterdrukken boven en<br />

onder bet vlies met 10 kM/m 2 afneemt, terwijl het effectieve<br />

grondgewicht op het vlies •• ar met i kM/m2 afneemt (winst van 3 kM/mI<br />

per m peilverhoging) • Bij rijzing van het waterpeil tot b.k. wegdek<br />

geeft de in paraaf 4.3.4 toegelichte stabiliteitsberekening met<br />

gebroken glijvlakken een maatgevend glijvlak met een veiligheid van<br />

1,56, hetgeen eveneens aanvaardbaar is.


ladnwnmer : - 17 -<br />

ons kenmerk: CJ!-284794/12<br />

datum januari 1992<br />

Omdat een te hoog waterpeil in de vliesconstructie in verband met<br />

aantasting van de verharding niet wenselijk is, is met behulp van<br />

lekformules nagegaan wat de mogelijke debieten door lekken zijn.<br />

a) lek van 0,5 m2 bij kopvlak van bel (zie paraaf 4.3.4).<br />

Het debiet door een lek kan worden berekend met de formule:<br />

Hierin is:<br />

Q ••• d<br />

I(SH<br />

+ _J! ••• (cx_J_'_S _<br />

11<br />

-.<br />

Q-debiet<br />

K '"'doorlatenheid grondslag (l0 mIs<br />

S ••.oppervlakte van lek (O,S m2)<br />

voor sproeilaag en sproeizand)<br />

d ••dikte vlies (verwaarloosbaar)<br />

H<br />

J!(ex)<br />

'"'potentiaalverschil over het vlies 8,3 m (8,8 m<br />

••• formfactor (functie); circa 3 voor vierkant of<br />

- kanaalpeil)<br />

cirkelvormig gat<br />

ex '"' lengtelbreedte van spleet<br />

Zodoende wordt Q:<br />

_.<br />

Q '"'10 • O,S<br />

3 • '0.5<br />

1t<br />

. 8,3<br />

_.<br />

la m'/s<br />

De kans op breuk van een bel op de beschreven manier is vrij klein<br />

omdat:<br />

de grootste bellen zijn leeggehaald<br />

bij vroegtijdige consolidatie van de bellen de bovenbelasting<br />

van zand beperkt is en het vlies ook nog kan rekken onder de<br />

zandaanvulling<br />

een dergelijke ongunstige belvorm niet zo vaak zal voorkomen<br />

bij kleinere aanvulhoogten gemakkelijker rek mogelijk is onder<br />

het aanvul zand en derhalve een breuk eerder zal optreden in en<br />

nabij de secundaire put.


ladnummer : - 18 -<br />

ons kenmerk: CF-284794/12<br />

datum januari 1992<br />

Voorts kunnen ter plaatse van gerepareerde scheuren in de secundaire<br />

put eventueel onvolkomen lijmnaden voorkomen. Bij het repareren van de<br />

scheuren zijn vliesgedeelten er tussen gelijmd (gedeeltelijk onder<br />

water) en ligt het vlies ter plaatse van een lijmnaad dubbel in verband<br />

met een overlap. Bij aanvullen boven het vlies kan een onvolkomen<br />

lijmnaad open worden gehouden door zand(korrels) tussen de overlap.<br />

Aangenomen is dat deze dikte een aantal korreldiameters bedraagt<br />

mogelijk 11 la mmo Van een dergelijke spleet kan met dezelfde formule<br />

het debiet worden berekend waarbij echter de helft van de half ruimte<br />

wordt afgeschermd door het vlies zelf (zie schets).<br />

uitstroming,- - 0b vlies<br />

'E-~ ,-. ~<br />

------v-l-i-e-s-·----~--g-:-tJ ~ toestroming<br />

Het berekende debiet werd derhalve gehalveerd. Bovendien is aangenomen<br />

dat de spleet ten gevolge van zandtransport vol raakt met zand. Voor<br />

enkele spleetvormen zijn debieten berekend, die zijn samengevat in de<br />

hierna volgende tabel.<br />

b d a<br />

F(a) debiet debiet/mI lek<br />

(mm) (m) (ms/dag) (m'/dag)<br />

la<br />

10<br />

0<br />

0<br />

10<br />

100<br />

2,1<br />

1,2<br />

3,6<br />

19,8<br />

17,9<br />

9,9<br />

10<br />

la<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

0,5<br />

0,5<br />

o<br />

° 0,5<br />

0,5<br />

10<br />

100<br />

100<br />

1000<br />

100<br />

1000<br />

2,1<br />

1,2<br />

1,2<br />

0,5<br />

1,2<br />

0,5<br />

0,28<br />

2,63<br />

2<br />

15<br />

0,03<br />

0,3<br />

1,4<br />

1,3<br />

9,9<br />

7,5<br />

0,15<br />

0,15<br />

Aan deze debieten is te zien dat een overlap de debîeten sterk<br />

reduceerd.<br />

De scheuren zijn zeer zorgvuldig gerepareerd, waarbij onder een scheur<br />

een strook vlies is geplaatst met een overlap van minimaal 0,5 maan<br />

weerskanten en ten behoevèvan lijmen hetsescheurde vlies _t<br />

schuurpapier is schoongemaakt. Op de scheur zijn dakpansgewijs stroken


ladnummer : - 19 -<br />

ons kenmerk: CF-284794j12<br />

datum januari 1992<br />

vlies gelijmd met een overlap aan weerszijden van circa 0,15 m waarop<br />

een 10$se strook folie is gelegd met een overlap van 1 maan<br />

weerskanten.<br />

Gezien deze werkwijze is het aannemelijk dat maar 1 % van de lengte van<br />

de lijmnaden zou kunnen lekken. Bij circa 100 m lijmnaden per put en<br />

een minimale overlap van 0,5 m kan de lekkage 3 msj dag bedragen<br />

hetgeen verwaarloosbaar is. Zelfs bij de vrij extreme aanname van 10 %<br />

lekkende lengte is de lekkage nog maar 30 mSjdag.<br />

4.4 Manier van sproeien<br />

Nagegaan is of ook ten aanzien van de manier van sproeien aanbevelingen<br />

kunnen worden gegeven zodat het vlies niet nadeli8 wordt belnvloed.<br />

Gesproeid werd met een sproeikop. 0,45 m en circa 4 lil lang waarin aan<br />

de onderkant 4 openingen zitten van 0,6 x 0,2 m, voor en achter telkens<br />

5 iets kleinere openingen en per zijkant een opening van 0,05 m2•<br />

Deze sproeikop werd circa 3 lil boven het stort gehouden en sproeide met<br />

een capaciteit van 700 mS vaste stof (zand) per uur, met een<br />

volumeverhouding vaste stof: water •• 1 : 5. Gesproeid is met de<br />

zijopeningen gericht naar het talud van de vliesconstructie. Besloten<br />

is om niet meer richting talud te sproeien en deze zijopeningen dicht<br />

te maken.<br />

In verband met de uitstroomsnelheid van het mengsel en de in het<br />

algemeen even grote of zelfs toenemende bezinksnelheid van het mengsel<br />

onder water ontstaat onder de sproeikop een sproeikuil in het<br />

gesproeide zand die voor de gebruikte zandsoort, deze capaciteit,<br />

sproeihoogte en uitstroomopeningen geschat is op 3 m diep en 15 m<br />

diameter.<br />

Het mengsel vloeit over de randen van deze kuil waarbuiten het zand<br />

bezinkt onder een talud van circa 1 : 10. Bij stopzetten van het<br />

sproeien zal het mengsel in de sproeikuil bezinken en kunnen de randen<br />

van de kuil instorten of uitvloeien. Dit is hieronder geschetst.


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 20 -<br />

CF-284794/l2<br />

maart 1992<br />

7<br />

~<br />

vlies 1:3<br />

sproeikop<br />

}<br />

I~onken mengsel<br />

Om te voorkomen dat het vlies hierdoor kan worden belnvloed wordt<br />

aanbevolen, de sproeikop minimaal 15 m uit de snijlijn bovenkant stortvlies<br />

te houden. Opgemerkt wordt, dat de omvang van een dergelijke<br />

sproeikuil (en eventueel de;e afstand van 15 m) kan worden gereduceerd<br />

door:<br />

continu verschuiven van de sproeikop<br />

reductie van de capaciteit.<br />

monteren van een verdeelplaat onder de sproeikop en eventueel<br />

de sproeikop vlak boven het stort houden<br />

4.5 Inspectî! vlies op zwakke plekken en detectie van lekken<br />

4.5.1 Inleiding<br />

In paragraaf 4.3 is de kwaliteit van het gelegde vlies aan de orde<br />

gesteld. Met name de kans op lekkende zwakke plekken in het waterdichte<br />

vlies en de mogelijk optredende inlek van grondwater in hetcunet is<br />

behandeld. Uitgaande van een goede reparatie van de tijderus de aanleg<br />

geconstateerde schade leve.rt een maximaal inlekeiebiet van 30 mS/dag. 1>e<br />

pompcapaciteit gebaseerd op maatgevende regenval zal aanzienlijk groter<br />

zijn dan deze inlek. Mede gelet op de bergingscapaciteit van het<br />

zandlichaam van het cunet kan aesteld worden dat inlak gamakkelijk is<br />

af te pompen. Devraagb echter of alle lekken correct aarepa.reerd<br />

zijn en er mogelijk tijdens de verdere aanleg nog aaten in het vlies


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 21 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

kunnen ontstaan die niet geconstateerd kunnen worden. In hoofdstuk 4.3<br />

wordt voor de berekening van het debiet door een gat uitgegaan van een<br />

oppervlak van 0.5 m'. Het maximale debiet is dan ongeveer 50 m3/dag of<br />

uitgedrukt<br />

-<br />

.. .. in de porHinsnelheid van het . grondwater door het gat: vpori e<br />

3 . 1()-' mis. De vorm van het oppervlak van een gat kan "rond" zijn,<br />

maar kan ook een lang gerekte scheur zijn. Ben aantal gaten kan<br />

gezamenlijk een dusdanig debiet veroorzaken dat of de pompcapaciteit<br />

moet worden aangepast of dat reparaties moeten worden uitgevoerd<br />

voordàt wegfunderingen wegverharding worden aangebràcht. In de<br />

volgende subparagrafen zullen achtereenvolgens de mogelijkheden van<br />

inSPectie Van het vlies<br />

gesteld worden.<br />

en het detecteren Van lekken aan de orde<br />

4.5.2 Inspectie vlies op zwakke plekken<br />

Het vlies is aangebracht, waarbij op de bodem van het cunet onder het<br />

vl ieseen dunne zandlaag is aangebracht. Op het vl ies is het<br />

zandlichaam gesproeid, de maximale dikte van het zandlichaam is<br />

ongeveer 10 meter. Op dit moment staat de bouwkuip onder water. Voor<br />

inspectie en metingen wordt uitgegaan dat deze plaatsvinden vànaf het<br />

maaiveld van het zandlichaam, dus nadat in de vliesconstructie het<br />

waterpeil is verlaagd. In deze situatie staat in het ondiepe gedeelte<br />

onverzadigd zand tegen het vlies aan en in het diepe gedeelte verzadigd<br />

zand. Tegen de onderkant van het vlies aan staat overal grondwater,<br />

zodat ongeacht de plek van het lek door het gat water de kuip in kan<br />

stromen.<br />

Gelet op de maximale grootte van het gat en de dikte van de zandlaag op<br />

het vlies zijn er geen methoden om vanaf het maaiveld van het<br />

zandlichaam te "kijken" of het vlies heel is of extreem vervormd is. De<br />

enige techniek die hiervoor in aanmerking zou komen is grondradar.<br />

echter op deze (maximaal 10 meter) is onder ideale omstandighedEln de<br />

resolutie groter dan 1 meter. Ben beperkt gedeelte kan wel<br />

geïnspecteerd worden,maar dit lijkt weinig zinvol daar een zwakke plek<br />

zich overal kan bevinden.<br />

4.5.3 Detectie van lekken<br />

4.5.3.1 Vaststelling inlek<br />

ln dezesubparagaraaf worden enkele technieken aangegeven waarmee<br />

mogelijk lekken onder de ter plekke geldende omstandigheden vastgesteld<br />

kunnen worden en de plaats van het lek kan worden aangegeven. Alvorens<br />

eenkeuzfil te doen over de aan te bevelen meetmethode en het opstellen<br />

van een verkenning di~lUt eerst vastgesteld te worden of er inderdaad<br />

inlek plaatsvindt, hoe groot deze !nlek ongeveer is en of dezelnlek<br />

acceptabel is. Hiertoe dient na het drOOgleggen van de kuip gedurende<br />

enige tiJd het afgepompte debiet geregistreerd te worden. Gecorrigeerd<br />

voor rfilgenvalgedurende de meetperiode kan hier uit globaal de inlek


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 22 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

bepaald worden. Het betreft zowel de inlek van het gedeelte met het<br />

vlies als van het gesloten gedeelte tussen de cement-bentonietwanden,<br />

dat later als "pompkelder" gebruikt wordt. Aan de hand van de<br />

resultaten van deze metingen en het te stellen criterium voor<br />

toelaatbare 1nlek moet vastgesteld worden of er een probleem is en wat<br />

de omvang van het probleem is.<br />

4.5.3.2 Vaststelling locatie lekken<br />

Verkenningsstrategie<br />

Het direct meten van de positie van de gaten is in praktische zin niet<br />

mogelijk: het voorzichtig afprikken van het gehele opppervlak met een<br />

of andere detector met meetpuntafstanden van 5 à 10 meter lijkt gelet<br />

op de benodigde tijdsduur en de bijbehorende kosten weinig zinvol.<br />

Hieronder wordt aangegeven hoe de verkenning in grote lijnen kan<br />

plaatsvinden. Detailinvulling is pas zinvol als er een significant<br />

probleem geconstateerd is. De verkenningsstrategie bestaat uit het<br />

globaal niet destructief verkennen op het maaiveld van het zandlichaam<br />

waaruit een beeld ontstaat waar mogelijk lekken te verwachten zijn en<br />

daarna het verrichten van preciese metingen door het voorzichtig<br />

wegdrukken van sensoren, die een lek indicatie aangeven, zodat de<br />

locatie met de door RWS vereiste nauwkeurigheid kan worden aangegeven.<br />

Deze nauwkeurigheid staat in relatie tot de gedachte reparatie methode;<br />

hierbij dienen tevens de kosten verbonden aan een grote nauwkeurige<br />

locatie bepaling afgewogen te worden tegen het "repareren" van een<br />

groter gebied dan strikt noodzakelijk is op grond van de omvang van het<br />

gat.<br />

Bij een gat is sprake van de volgende afwijkingen ten opzichte van een<br />

dicht vlies:<br />

er stroomt water door het gat met een bepaalde snelheid<br />

de kwaliteit van het instromende grondwater kan anders zijn dan<br />

van het bodemwater in de kuip: samenstelling ionen, ion<br />

concentraties of electrische geleidbaarheid<br />

de temperatuur van het instromende grondwater wijkt af van het<br />

bodemwater in de kruip. Dit wordt op deze locatie niet<br />

verwacht.<br />

de electrische isolator, het waterdichte vlies, ontbreekt.<br />

Op basis van deze verschijnselen is nagegaan of het mogelijk is de<br />

locatie van het gat te bepalen.


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 23 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

Voor de globale verkenning gaan de gedachten uit naar een soort<br />

elektrisch doorlichten van het vlies. Het vlies is een goede<br />

elektrische isolator; echter bij een gat ontbreekt de isolatie: hier<br />

maken de goed geleidende grond binnen en buiten het vlies contact met<br />

elkaar. Door het op verstandige wijze aanbrengen van een<br />

spanningsverschil tussen kuip en omgevende grond kunnen uit metingen<br />

aan het maaiveld de effecten van deze kortsluiting door een gat terug<br />

worden gevonden. Globale beschouwingen door deskundigen op het gebied<br />

van ge-electrischmeten wijzen erop dat dit vermedelijkde meest<br />

succesvolle globale verkenningswijze zal zijn.<br />

Alvorens hiertoe over te gaan zullen eerst simulatie berekeningen<br />

dienen te worden gemaakt. zowel ter onderbouwing van deze visie als<br />

voor de keuze van de lcatiesvan de elektroden als voor de<br />

vaststelling van de te verwachten lokalisatie nauwkeurigheid. Bij een<br />

groot verschil in electrilsche geleidbaarheid van het water binnen en<br />

buiten de kuip kan ook electromagnetisch (EM) en geo-elektrisch (GE)<br />

onderzoek gebruikt worden voor de globale verkenning; deze methoden<br />

zijn standaard en snel uitvoerbaar. Het verdient aanbeveling dit<br />

onderz()ek gewoon uit te voeren en snel te interpreteren (kan binnen een<br />

week bij grote tijdsdruk). Indien uit de interpretatie geen eenduidige<br />

conclusies te trekken zijn dan dient overgegaan te worden op de<br />

hiervorgenoemde methode.<br />

Voor de globale verkenning kan eventueel ook grondradar worden ingezet.<br />

Bij grondradarwordt een electromagnetische puls uitgezonden en deze<br />

reflecteert aan overgangen van verschillende elec:trische eigenschappen:<br />

nat zand in droger zand veroorzaakt bijvoorbeeld een refle·ctle. De<br />

reflectietijd ilseen maat voor de diepte. In het gedeelte van het<br />

zandlichaam (ondiepe gedeelte) waar geen binnen grondwaterspiegel is<br />

kunnen met de grondradar de natte plekken veroorzaakt door de lekken.<br />

waargenomen worden. In het gebied met interne grondwaterspiegel kan<br />

deze waargenomen worden. Plaatselijke verhogingen van de grondwaterspiegel<br />

door onderliggende lekken zullen zo gering zijn dat deze<br />

verhogingen onder deze omstandigheden niet significant detekteerbaar<br />

zijn met grondradar. Er kan dus slechts een gedeelte verkend worden.<br />

Localisatie lekkende gaten<br />

Op de uit de glObale verkenning gevonden "verdachte" plekken wordt<br />

gedetailleerd onderzoek uitgevoerd door het wegdrukken van<br />

detectoren/sensoren. De afstand van de onderkant van de meetsonde tot<br />

het vlies, uitgaande van de bestektekeninsen. moet hierbij minimaal een<br />

meter zijn ter voorkoming van ongewenst lekprikken van het vlies.<br />

Er worden een aantal sensoren geplaatst. Uit de interpretatie van deze<br />

metingen wordt de psitievan de bron bepaald ("Souree loeation tl ).<br />

De volgende detectoren. in volgorde van verwachte succesvolle<br />

toepassing, komen hiervoor in aanmerking:


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 24 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

Electrisch potentiaal verdeling in de diepte meten als er een<br />

electrisch spanningsverschil over de kuip is aangebracht, zoals<br />

beschreven bij de globale verkenning.<br />

De electrode(n) binnen de kuip worden hierbij zodanig geplaatst<br />

dat optimale detectie mogelijk is. Deze methode is geschikt<br />

voor het verzadigde en voor het onverzadigde gedeelte.<br />

Het meten van de heersende waterdrukken in het verdachte<br />

gebied. In het gat heerst de waterdruk ten gevolge van de<br />

grondwaterstand; deze drukverhoging en het verloop van de druk<br />

in het zandlichaam onder de interne grondwaterspiegel geeft de<br />

indicatie voor de locatie van het gat.<br />

Het op diepte meten Van deelectrische geleidbaarheid van het<br />

water in de kuip. Dit kan gebeuren met een electrische<br />

geleidbaarheidssonde met korte electrode afstanden of met een<br />

watersonde.<br />

Het nemen van watermonsters en van dit water de concentratie<br />

van een bepaald ion of de ion-verdeling bepalen in het<br />

laboratorium of het meten met een chemische sonde in situ. Deze<br />

methode is een soort "tracer"-methode, waarbij geen aparte stof<br />

wordt ingebracht maar waarbij de afwijking in chemische<br />

samenstelling van het water binnen en buiten kuip als<br />

tracerstof dienst doet.<br />

Het meten Van het geluid dat veroorzaakt wordt door de<br />

waterstroming door het korrelskelet met de meettechniek<br />

akoestische emmissie. Deze stroming veroorzaakt geluidsgolven<br />

in bepaalde karakteristieke frequentiebanden. In verband met<br />

omgevingsgeluid is het verstandig om te meten in zo'n hoog<br />

mogelijke freqentieband; hoge freqenties worden echter snel<br />

gedempt hetgeen betekent dat dicht bij de bron moet worden<br />

gemeten, dus een dicht meetnet. De locale omstandigheden<br />

bepalen de optimale meetdichtheid. Voor een goede<br />

detecteerbaarheid is een minimale grondwatersnelheid van 3<br />

_3 _3<br />

10 mIs vereist. De verwachte snelheid 3 . 10 is hieraan<br />

gelijk. Op zich is deze methode geschikt maar gelet op de<br />

demping van de geluidsgolven van de bron naar de detector moet<br />

Van deze methode afgezien worden.<br />

Opmerking: het direct meten van de grondwaterstroming is bijna<br />

niet mogelijk, omdat de meetapparatuur hiervoor ontbreekt.<br />

De meèste van de hierboven genoemde meetmethoden zijn geschikt om te<br />

meten·in waterverzadigd zand. Op een gedeelte van het vlies ligt alleen<br />

onverzadigd zand. Een combinatie van grondradar voor het onverzadigde<br />

gebied en een "natte sensor"-methode voor het verzadigde gebied is goed<br />

denkbaar voor de localisatie van het lek.<br />

4.5.4 Aanbevelingen<br />

Aanbevolen wordt de volgende werkprocedure te volgen:


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 25 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

RWS stelt criterium op voor toelaatbaar inlekdebiet<br />

na drooglegging bouwkuip wordt inlek vastgesteld<br />

na vaststelling van ontoelaatbare inlek:<br />

* reparatie methodieken bepalen en vaststellen nauwkeurigheid<br />

localisatie gat<br />

bepaling grondwaterkwaliteit binnen en buiten de kuip<br />

globale EM en GE verkenning<br />

modelsimulaties voor electrisch "doorlichten" uitvoeren<br />

verkenningsstrategie definitief vaststellen<br />

globale verkenning: uitvoering en interpretatie<br />

afweging herstelkosten tegen mate van detailverkenning<br />

detail verkenning voor localisatie gat en interpretatie<br />

opstelling en uitvoering reparatieplan.<br />

Bij herstel kan worden gedacht aan bijvoorbeeld injectie ter plaatse<br />

van het gelocaliseerde gat met speciale injectievloeistoffen, die<br />

reageren met grondwater. ~<br />

4.6 Hoeveelheid ontgraven silt<br />

4.6.1 Algemeen<br />

Met welk volume ontgraven specie in depots terecht komt is afhankelijk<br />

van een aantal factoren, te weten :<br />

de dichtheid, waarin de specie is ontgraven en waarin deze is<br />

getransporteerd. Indien deze groot is zal ook de initiile<br />

dichtheid in het depot groter zijn en is minder depotruimte<br />

nodig<br />

de inrichting van het depot, dat wil zeggen hoe gemengde specie<br />

van zand, silt en lutum aldaar gescheiden kan bezinken<br />

het organisch gehalte van de fijne delen. Bij meer dan 3 %<br />

organisch gehalte ontstaat in depots zodanige gasvorming in het<br />

slib dat consolidatie van het slib belangrijk wordt vertraagd<br />

of zelfs belemmerd.<br />

Hoe de specie in het depot terecht is gekomen kon worden geverifieerd<br />

aan de hand van een aantal continu boringen in het depot, waarbij per<br />

m' boring het volumegewicht van de grond wordt bepaald en van een<br />

aantal monsters korrelverdelingen en humusgehaltes worden vastgesteld.<br />

Havenslib wordt gebaggerd met een dichtheid variirend van 11 kN/m' tot<br />

13 kN/m3• Indien nauwelijks organisch materiaal aanwezig is,<br />

consolideert het slib in het depot vrij snel tot een gemiddeld<br />

volumegewicht van 12 kN/m 3 en bereikt na verloop van tijd een gemiddeld<br />

volumegewicht van 13 à 14 kN/m'. Bij meer dan 3 % organisch materiaal<br />

zijn deze volumegewichten 11 kN/m' respectievelijk 12 à 13 kN/$I1l11.ln


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 26 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

hoeverre het slib van Grouw zich gedraagt als havenslib is niet met<br />

zekerheid te zeggen omdat:<br />

de dichtheid bij baggeren en transport bekend moet zijn<br />

havenslib in het algemeen verontreinigd is, en deze<br />

verontreinigingen eveneens het consolidatiegedrag kunnen<br />

beInvloeden.<br />

4.6.2 Hoeveelheid ontgraven silt<br />

De hoeveelheid ontgraven silt (gewichtspercentage delen ~ 60 ~) kan<br />

worden bepaald door, met behulp van de beschikbare korrelverdelingen<br />

van zand- en keileemmonsters over de ontgraven trajecten, gewogen<br />

gemiddelden te bepalen van het siltgehalte van de monsters. Het gewogen<br />

gemiddelde is berekend volgens de onderstaande formule:<br />

Hier is:<br />

s =<br />

m<br />

Sm = gemiddeld siltgehalte<br />

S siltgehalte per monster<br />

n<br />

I = monster1engte.<br />

n<br />

De zodoende bepaalde siltgehalten voor het zand van de eerste zandlaag<br />

boven de keileem en de keileem zelf zijn aangegeven in de hierna<br />

volgende tabel.<br />

grondsoort locatie S (%)<br />

m<br />

keileem noord + zuid 35<br />

1 zandlaag noord 10,6<br />

1 zandlaag zuid 10,7<br />

In de eerste zandlaag komen kleilagell vOOr die tesamen met deze<br />

zandlaag zijn ontgraven. Aan de hand van de sonderingen en de per<br />

sondering gemeten conus-kleef-verhouding is de dikte van deze kleilagen<br />

geschat en omgerekend in percentages van de hele dikte van de eersta<br />

zandlaag. Dit is aangegeven in de hierna volgende tabel.


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 27>-<br />

CF-284194/12<br />

maart 1992<br />

locatie sondering dikte ontgraven tussen- som kleilagen percentage<br />

nr. zandlaag m klei<br />

m<br />

03 2,5 0,8 32<br />

05 5,2 0,9 17<br />

07 6,5 1,7 26<br />

09 6,6 1,5 22<br />

04 6,3 2,5 40<br />

011 6 1,4 23<br />

noord 010 5 1,7 34<br />

06 6,3 1,9 30<br />

013 6,4 1,1 17<br />

012 5,9 1,4 24<br />

06 6,6 3 44<br />

015 7,4 3 41<br />

014 6,1 2,1 26<br />

044 5,6 1 16<br />

043 6,2 0,6 10<br />

016 5,9 1,2 20<br />

017 5,6 O,S 9<br />

016 6,5 2,2 34<br />

021 5,9 0,7 12<br />

020 6,5 0,3 5<br />

019 7,6 1,4 18<br />

024<br />

023<br />

022<br />

1,5<br />

6,9<br />

6<br />

0,9<br />

-<br />

0,8<br />

12<br />

0<br />

13<br />

026 5,9 1,2 20<br />

025 7,2 0,3 4<br />

zuid<br />

027<br />

026<br />

030<br />

029<br />

6<br />

6,6<br />

7,6<br />

6<br />

0,7<br />

0,5<br />

O,S<br />

0,6<br />

12<br />

6<br />

7<br />

10<br />

031<br />

032<br />

034<br />

035<br />

036<br />

037<br />

7,1<br />

5,9<br />

4,6<br />

4,6<br />

4,2<br />

5,5<br />

2,2<br />

1,7<br />

-<br />

0,9<br />

0,7<br />

0,5<br />

31<br />

29<br />

0<br />

19<br />

17<br />

9<br />

036 4,7 0,8 17<br />

039<br />

I<br />

5 1 20<br />

040 3,3 - 0<br />

041 2,5 - 0<br />

Gemiddeld komt in de eerste zandlaag aan de noordzijde 24 % klei voor<br />

en aan de zuidzijde 12 %.


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 28 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

4.6.3 Hoeveelheid silt in depot<br />

De keileem bevat circa 35 % slib. Bij een volumegewicht van 21 kN/m'<br />

van de kéileem bedraagt het porienvolume 33 %, indien wordt aangenomen<br />

dat het specifieke gewicht van de korrels 26,5 kN/m' bedraagt. In 1 m'<br />

keileem zit dan (1-0,33) . 26,5 ••17,7 kN vaste stof waarvan<br />

17,7'* 0,35 ••6,2 kN slib én 11,5 kN zand.<br />

Analoog kan voor het zand van de eerste zandlaag het gehalte vaste stof<br />

en slib worden berekend, indien wordt aangenomen dat het porienvolume<br />

circa 40 % bedraagt. In 1 m' zand zit dan (1 - 0,4) . 26,5 •••15,9 kN/m'<br />

vaste $tof, waarvan 15,9 * 0,101 •••1,1 kN/m' slib en 14,2 kN/m' zand.<br />

Voor de volumegewichten van slib, zoals het in depots voor kan komen,<br />

kan eveneens het gewicht vaste stof worden bepaald, hetgeen is<br />

aangegeven in de hierna volgende tabel.<br />

Hierbij is wederom aangenomen dat het specifieke gewicht van de<br />

slibdeeitjes 26,5 kN/m' bedraagt.<br />

volumegewicht aandeel<br />

in depot vaste stof<br />

kN/m' kN/m'<br />

11 1,6<br />

12 3,2<br />

13 4,8<br />

Uitgaande hiervan kan'worden vastgesteld hoeveel ruimte de in het<br />

voorgaande bepaalde slibaandelen van de keileem en de eerste zandlaag<br />

kunnen innemen in een depot, wanneer het slib daar een dichtheid<br />

bereikt van 11 kN/m', 12 kN/m' of 13 kN/m'. Betreffende de zandaandelen<br />

is aangenomen, dat deze in het depot een porienvolume zullen hebben van<br />

40 %. De op deze manier bepaalde benodigde ruimte in het depot is<br />

aangegeven in de hierna volgende tabel.<br />

E


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 29 -<br />

CF-284794/12<br />

maart 1992<br />

grondsoort volume gew. silt volume zand volume in totaal<br />

silt in depot in depot depot m3 per m 3<br />

(kN/m') m' per 1:1)' m' per m' specie specie<br />

specie<br />

keileem 11 3,9 0,7 4,6<br />

keileem 12 1,9 0,7 2,6<br />

keileem 13 1,3 0,7 2<br />

eerste 11 1,06 0,89 1,95<br />

zandlaag<br />

eerste 12 0,53 0,89 1,42<br />

zandlaag<br />

eerste 13 0,35 0,89 1,24<br />

zandlaag<br />

Wordt ervan uitgegaan, dat het sUt van de keileem en van het zand van<br />

de eerste zandlaag minder dan 3 % organisch materiaal bevat en dat het<br />

in het depot dan terecht komt met een gemiddeld volumegewicht van 12<br />

kNfm', dan zal 1 m 3 keileem circa 2,5 m' volume in het depot in beslag<br />

nemen en 1 m' van de eerste zandlaag circa 1,5 m'. Ieder m' van de<br />

kleilagen in de eerste zandlaag zal eveneens enkele m"s innemen in het<br />

depot. De zekerheid van een dergelijke uitspraak is nader toegelicht in<br />

paraaf 4.6.1..


ladnummer<br />

ons kenmerk<br />

datum<br />

- 30 -<br />

CF-284794/l2<br />

maart 1992<br />

5. CONCLUSIESEN AANBEVELINGEN<br />

het vlies is bij het sproeien vermoedelijk omlaag getrokken en<br />

gescheurd, doordat in de secundaire putten de zanduitvlaklaag<br />

op het keileemtalud onder 1 : 2 is gaan vloeien<br />

ten behoeve van doorgaan met sproeien in de zuidelijke<br />

secundaire put wordt aanbevolen de waterspanning onder het<br />

vlies ter plaatse van het talud onder 1 : 2 te verlagen tot<br />

NAP - 3 m<br />

de stabiliteit van de vliesconstructie wordt nauwelijks<br />

beïnvloed door de geconstateerde en resterende insluitingen<br />

onder het vlies. Er kunnen eventueel spontaan zettingen<br />

optreden van de aardebaan van circa 0,1 m<br />

de kans op scheuren van de folie ter plaatse van insluitingen<br />

is klein. Indien wordt afgezien van gescheurde insluitingen en<br />

wordt aangenomen, dat alle scheuren vakkundig zijn gerepareerd<br />

zullen ook de extra debieten ten gevolge lekkages vrij klein<br />

zijn (maximaal 30 m 3/dag). Door lekkages komt de stabiliteit<br />

van de vliesconstructie niet in gevaar<br />

aanbevolen wordt om de sproeikop bij het sproeien minimaal<br />

15 m uit de snijlijn bovenkant gesproeid zand - vlies te<br />

houden<br />

ten aanzien van dedectie van zwakke plekken in het vlies wordt<br />

aanbevolen de volgende werkprocedure te volgen:<br />

* RWS stelt criterium op voor toelaatbaar inlekdebiet<br />

* bij drooglegging bouwkuip wordt inlek vastgesteld na<br />

vaststelling van ontoelaatbare inlek:<br />

* reparatie methodieken bepalen en vaststellen nauwkeurigheid<br />

localisatie gat<br />

* bepaling grondwaterkwaliteit binnen en buiten de kuip<br />

* globale EM en GE verkenning<br />

* modelsimulaties voor electrisch "doorlichten" uitvoeren<br />

* verkenningsstrategie definitief vaststellen<br />

* globale verkenning: uitvoering en interpretatie<br />

* afweging herstelkosten tegen mate van detailverkenning<br />

* detail verkenning voor localistaie gat en interpretatie<br />

* opstelling en uitvoering reparatieplan.<br />

Bij herstel kan worden gedacht aan bijvoorbeeld injectie ter plaatse<br />

van het gelocaliseerde gat met speciale injectievloeistoffen, die<br />

reageren met grondwater.


BIJLAGEN


II<br />

i i<br />

:<br />

I<br />

/<br />

/<br />

11\\<br />

U\ \<br />

: ! 1\\ \<br />

I<br />

I<br />

: I<br />

I<br />

I<br />

:<br />

I<br />

/<br />

/<br />

/ /<br />

!<br />

i<br />

/<br />

i<br />

1\\ \<br />

1 \ \ '\<br />

1\ \ '\ I<br />

11\<br />

I I \ \ I<br />

I 1 \ \,<br />

I \ \ \<br />

: / :; \ \<br />

I<br />

:.<br />

I<br />

/'<br />

//<br />

I \<br />

: I \ I' \<br />

\<br />

1\ \<br />

I \ \ ,<br />

11 i: ...I<br />

: / I t<br />

1<br />

" I I<br />

I \<br />

\ I<br />

\<br />

/:<br />

/ :<br />

f :<br />

i I<br />

I I<br />

I :<br />

I I<br />

, :<br />

I<br />

:<br />

I<br />

I<br />

I<br />

:<br />

\<br />

\<br />

\<br />

I<br />

I<br />

\<br />

\<br />

,<br />

I<br />

i<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I I I : I<br />

" r<br />

11 li<br />

1 :<br />

I I<br />

I f<br />

i II<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I :<br />

I j II<br />

I<br />

I<br />

I<br />

J<br />

I<br />

/<br />

11<br />

1


.'\,<br />

-------~<br />

......... , ./<br />


\<br />

_ ••••••••• _ ••••••••••••••• J~<br />

"\<br />

,<br />

....•... "'...... /<br />

..... '•........ ::

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!