Kelderconstructies: Realisatie en …

1 Kelderconstructies: Realisatie en Jan Maertens, Raadgevend ingenieur en docent KU Leuven1. de Realisatie van een kelder vlot te laten verlopendient er reeds bij het opstellen van de architectuur-plannen terdege rekening te worden gehouden met de aan tehouden uitvoeringsmethode voor het aanleggen van debouwput en met de eventueel nodige speciale speciale maatregelen moeten onder meervoorzien worden:- wanneer er naast bestaande constructies gewerkt wordt- wanneer de invloed van de grondwaterverlaging moet beperkt worden- wanneer er gevaar bestaat dat de kelder gaat opdrijven- wanneer er verontreinigingen voorkomen in de voor het aanleggen van de bouwput toe te passenuitvoeringsmethodes zijn sterk verschillend alnaargelangmen te maken heeft met een gewone open bouwput waarbij detaluds onder een zekere helling worden aangelegd, of meteen bouwput waarvan de wanden vertikaal beschoeid worden(eventueel naast bestaande constructies) en alnaargelanger al dan niet onder het grondwaterpeil moet hetgeen volgt zal er achtereenvolgens aandacht wordenbesteed aan.

2 - het aanleggen van open bouwputten = grondwerk en aanleggen van taluds- het verlagen van het grondwaterpeil- het aanbrengen van vertikale beschoeiingen- de zijdelingse ondersteuning van deze beschoeiingen- de mogelijke problemen bij het aanleggen van bouwputten naast bestaande funderingen, inclusief het verdiepen van bestaande funderingen- de mogelijke funderingstypes- de mogelijke maatregelen om opdrijven van de kelder te voorkomen- de mogelijke problemen als gevolg van de aanwezigheid van verontreinigde Jan Maertens Kelderconstructies 26-04-2001 Aanleggen van open er geen rekening moet worden gehouden metbestaande constructies (wegen, )

3 Ofeigendomsgrenzen, dan bestaat de meest eenvoudigeuitvoeringswijze erin om een open bouwput aan te grond wordt dan gewoon onder een bepaalde hellingafgegraven tot op de gewenste diepte en over eenoppervlakte welke minstens tot 1m buiten de te realiserenconstructie reikt ( ). Het aanhouden van eenzekere overbreedte is absoluut noodzakelijk om deoprichting van de kelderconstructie vlot te latenverlopen. De helling welke voor de aan te leggen taludskan worden aangehouden wordt bepaald door:- de uitgravingsdiepte- de samenstelling van de grond - de ligging van het grondwaterpeil- de duur van de werken ( = periode tijdens dewelke de taluds moeten in stand gehouden worden).

4 Figuur 1 Bij de keuze van de aan te houden hellingen wordt meestalgesteund op ervaringsgegevens. In veel gevallen is hetmogelijk om de taluds onder een helling van 4/4 aan teleggen. Voor taluds met een hoogte groter dan 5m is hetwel aangewezen om tussenbermen te Het verlagen van het de bouwput reikt tot onder het grondwaterpeil dandient er een grondwaterverlaging te worden van het grondwaterpeil tot 4 5m dieptekunnen worden gerealiseerd door middel van vertikalefilters welke op een zuigleiding en een vacuumpomp wordenaangesloten ( ). Men dient er dan bij hetontwerp wel rekening mee te houden dat de verlagingmoet worden gerekend het peil van de zuigleidingen niet het bestaande grondwaterpeil ( ).

5 wanneer het grondwaterpeil zich op een zekere diepteonder het grondoppervlak bevindt is het aangewezen omeerst een voorafgraving door te voeren, bv. tot 0,50mboven het grondwaterpeil. Het uitvoeren van degrondwerken moet dan wel in twee fasen Jan Maertens Kelderconstructies 26-04-2001 mmin mmax. 4 5 mFiguur 2 Figuur 3 Grotere verlagingen van het grondwaterpeil kunnengerealiseerd worden met behulp van twee of meer rijenvertikale filters of met behulp van dieptebronnen( ).Figuur 4 Bij het uitvoeren van een grondwaterverlaging moet ersteeds worden nagegaan of er binnen de invloedszone vande bemaling geen schade kan worden verlaging van het grondwaterpeil geeft immers altijdaanleiding tot een toename van de korrelspanningen in degrondlagen welke onder het oorspronkelijk grondwaterpeilgelegen zijn.

6 wanneer er in de ondergrond sterksamendrukkende lagen voorkomen kunnen er als gevolg vandeze toename van de korrelspanningen belangrijkezettingen ontstaan. Belangrijke zettingen kunnen zich ookvoordoen ten gevolge van de uitdroging van veen en/ofveenhoudende Jan Maertens Kelderconstructies 26-04-2001 4 5 mvoorafgravinggrondwaterpeilin rustIn bepaalde gevallen is het geen eenvoudige opgave om nate gaan of er al dan niet ontoelaatbare zettingen teverwachten zijn. Dit heeft vooral te maken met het feitdat er voor de volledige invloedszone van degrondwaterverlaging moet worden onderzocht of er sterksamenbare lagen voorkomen en welke zettingen er zichkunnen voordoen.

7 Op basis van hetgeen voorafgaat is hetdan ook niet verwonderlijk dat wanneer er tijdens eengrondwaterverlaging ergens schade ontstaat dit meestalaanleiding geeft tot betwistingen en langdurigegerechtelijke procedures. Dit heeft in de eerste plaats te maken met het feit datde afstand tot waar de invloed van een grondwater-verlaging zich uitstrekt niet op een nduidige wijze kanworden berekend. Voor grondwaterverlagingen van beperkteomvang en beperkte duur (hoogstens enkele maanden) kaneen vrij goede benadering van de invloedsstraal verkregenworden met de empirische formule van Sichardt:R = 3000.. kmet R = de invloedsstraal (in meter) = de verlaging (in meter) k = de doorlatendheidsco ffici nt (in m/sec).

8 Voor bemalingen van lange duur in goed doorlatendegronden kan de invloedsstraal gemakkelijk 2 tot 3 maalgroter worden. De voeding via de neerslag, vijvers ofrivieren speelt dan een belangrijke invloedszone van grondwaterverlagingen in gespannenwater is in het algemeen zeer groot (tot 2 km en meer).De waarde van de invloedsstraal wordt dan bepaald door dedoorlatendheid van de weinig doorlatende bovenlagen endoor de afstand tot de plaats waar de watervoerende laaggevoed keuze van de invloedsstraal is in de meeste gevallenbepalend voor het verloop van de berekende grondwater-verlagingen. Bij het opstellen van de meeste formuleswordt er immers van uitgegaan dat er aan de randen de invloedsstraal een onbeperkte voeding kanplaats vinden ( ).

9 Men dient er rekening mee tehouden dat dit in het algemeen niet overeenstemt met dewerkelijkheid. De problematiek het inschatten vande invloedsstraal kan ook niet worden opgelost doorgebruik te maken van mathematische modellen. De in dezemodellen opgelegde randvoorwaarden zijn immers ookbepalend voor de berekende Jan Maertens Kelderconstructies 26-04-2001 5 Verder is het lang niet zo dat er altijd belangrijkezettingen ontstaan wanneer het grondwaterpeil verlaagdwordt in een zone waar sterk samendrukbare lagenvoorkomen. wanneer er bv. onderaan de sterk samendrukbarelagen een zeer weinig doorlatende laag voorkomt kan hetgebeuren dat de verlaging van de stijghoogte in eendieper gelegen zandlaag geen aanleiding geeft tot eenverlaging van het waterpeil in de sterk samendrukbarelagen ( ).

10 De toename van de waterspanningen metde diepte verloopt dan volgens de lijn ABDE. Als gevolgdaarvan is er geen variatie van de waterspanningen overde hoogte van de samendrukbare laag en dus ook geenvariatie van de korrelspanningen en dus ook geenzettingen. Dergelijke situatie kan uiteraard nietveralgemeend worden maar verklaart wel waarom er zich opsommige plaatsen geen schade voordoet ondanks het feitdat het grondwaterpeil werd verlaagd en er sterksamendrukbare lagen in de ondergrond 6 wanneer er een re el gevaar bestaat dat er door eengrondwaterverlaging schade kan worden teweeggebracht ishet aangewezen dat er reeds in de ontwerpfase aangepastemaatregelen worden voorzien.