STABILISATIE VAN EEN FUNDERING DOOR MIDDEL VANCEMENTINJECTIES door Ir. J. F. Bishadj.-dir. Amsterdamse Aanneming Maatschappij1. PROBLEEMSTELLINGEen horizontale draai- en freesbank, waarvan het mobielegedeelte 87 ton woog, vertoonde bij het ver-plaatsen vanhet mobiele gedeelte van het ene naar het andere einde,niveauverschillen van 0,9 mm, terwijl 0,2 mmtoelaatbaar werd geacht (fig. 1). Het voor elk puntnastellen van de machine bracht het aantal benodigdemanuren per werkstuk op bijna200%.fig. 1. schets van de platte grondDe betreffende machine, in haar soort de grootste inEuropa, kon onmogelijk buiten gebruik worden ge-steld,zodat de opgave was: de fundering zodanig te versterken,dat aan de eis van max. 0,2 mm verschil bij verplaatsingvan het ene naar het andere einde voldaan werd, terwijltoch het geheel niet buiten bedrijf werd gesteld, daar demachine in continu bedrijf was.2. GEDACHTENGANGDe mogelijkheid om normale palen terzijde van defundering te heien, was vrijwel uitgesloten door debeperkte ruimte, lage overkapping en de in bedrijfzijnde kranen. Bovendien zou heien met zich gebrachthebben, dat de naastgelegen draaibanken buiten wer-king hadden moeten worden gesteld, hetwelk nietwerd toegestaan.De toepassing van perspalen en het dan onder defundering aanbrengen van draagbalken leek zeer on-aantrekkelijk, daar:1e. de gehele fundering uit metselwerk bestond, en2e. zich aan de ene lange zijde de stelplaat van hetwerkstuk bevond.De oplossing is dan ook gezocht in het versterken enstabiliseren van de ondergrond, door middel vancementinjecties onder hoge druk. De grond bestond uitmiddelmatig fijn zand, waarop normaal een permanentebelasting van 2,0 tot 2,5 kg/cm2kon worden toegelaten.Daar plaatselijke druklucht tot 30 atmosfeer beschik-baarwas, werd een drukketel geconstrueerd voorzien van eenbewegingsinrichting, teneinde de cementpap in bewegingte houden en zodanig, dat in korte tijd grotehoeveelheden konden worden ge?njecteerd. Dit was eenzeer klemmende eis, daar de machine slechtsvoor een beperkt aantal uren in de nacht kon wordenstilgelegd. Bovendien moest met een snelbindendcement + activerende toeslag worden gewerkt.De verharding van de ge?njecteerde delen bleek zo-danig snel te zijn, dat het niet gelukte een reeds ge-injecteerd gedeelte na enige uren nogmaals te injec-teren,ondanks het opvoeren van de werkdruk tot het in werkingtreden van de veiligheidsklep.Zeer beiangrijk is ook, dat geen lucht wordt inge-spoten.Dit kan tot een totaal mislukken van de methodeaanleiding geven. De controle hierop door middel vanaftapkranen is ondeugdelijk, daar deze door hetaanwezige cement spoedig verstopt raken. Het bleek onsdat geluidscontrole aan het doel be-antwoordde.Indien het porienvolume van de ondergrond bekend is,kan de plaatsing van de injectiebuizen i.v.m. deactieradius aangegeven worden, terwijl globaal teberekenen is, hoeveel cement dan per buis moet wordeningespoten, opdat al het grondwater wordt ver-drongen.In verband hiermede wordt dan de begin-eneindconsistentie, d.w.z. verhouding cement tot water,aangegeven. Het is o.i. aan te bevelen een vloeibarebeginconsistentie te nemen, teneinde een groteactieradius te krijgen. De eindconsistentie van elkeinjectie daarentegen moet beiangrijk stijver zijn om eenpaal- of kolomwerking te verkrijgen.Een aardige controle op de berekening van de hoe-veelheden cement per injectienaald is het oplopen van demanometrische druk door de verdichting van de porien.Deze controle verdwijnt geheel, wanneer dooronoplettendheid lucht wordt ingeblazen, daar deze luchtzich langs kanalen een uitweg baant, soms zelfs meer dan10 m verder te voorschijn komt en het drukbeeld van demanometer geheel verstoort.fig. 2. dwarsdoorsnede van de funderingUITVOERINGDoor het metselwerk werden gaten geboord, zodanigruim dat een puis hier doorheen kon, waarna in het onderde fundering liggende zand een gat tot de ver-eiste dieptewerd gepulst; de injectienaald, waarvan het gedeelteonder de fundering geperforeerd is, werd in dit gatgeplaatst. Het gat onder de fundering werd na inbrengenvan de naald opgevuld met grind (fig. 2).Het bovenste gedeelte van het gat werd met een sterk125foto 3. het injecteren; regelen van de luchttoevoer en controleren met behulp van de libelaluminiumbeton gedicht. Na de verharding hiervanis de naald persklaar.Controle op de berekende hoeveelheid en de actie-radiusgeven de naastbijgelegen injectieprjpen. Wordt nietnauwkeurig en snel gewerkt, dan kunnen deze, indien zebinnen de actieradius liggen, dichtslaan en krijgt men ergeen druppel cementpap meer in, ook al zou, bij wijzevan spreken, de actieradius slechts 10 cm voorbij denaastliggende pijp komen.De fundering zelf moet met zeer gevoelige waterpas-libellen worden gecontroleerd (foto 3) om niet-toe-laatbare plaatselijke spanningen te voorkomen. Het is nl.mogelijk om de gehele fundering incl. bovenbe-lastingomhoog te drukken. Het tempo van het in-spuiten is danook hiervan afhankelijk.Van te voren moet wel worden berekend, welke ver-buiging de als balk werkende fundering kan hebben,alvorens scheuren ontstaan. Bekend is dan, welkehellingshoek ter plaatse optreedt, wat weer met eengevoelige libel kan worden gecontroleerd. Hoe kleinermen de zekerheid tegen scheurvorming neemt, deste sneller kan men werken. Een juist compromis isaan het beleid van de ontwerper overgelaten.Tijdens de uitvoering ontstond door wijziging in hetproject de gelegenheid om een controle op de indrin-gingsweerstand en de actieradius te nemen.Buizen A waren afgespoten. Gaten B, C en D werden nahet spuiten van A geboord tot onderkant fundering(fig. 4).Een aangepunte stalen staaf kon er volgens het ge-tekendverloop worden ingeslagen, wat een maat is voor deindringingsweerstand. De actieradius eindigt tussen D enE, terwijl bij D nog wel op de hier ge-stabiliseerde laageen 5 kg/cm2zou mogen worden toegelaten.Het verdere inspuiten had een normaal verloop en destabiliteit van de fundering bleek hierna aan de ver-wachting te voldoen. De elastische indrukkingen in deondergrond bleken zelfs met gevoelige libellen niet meerwaarneembaar te zijn.CONCLUSIES EN VERWACHTINGENDe enorme voordelen te verkrijgen met deze inspui-tingen van cement onder hoge druk springen wel in hetoog. Afgescheiden van de economische voordelen (bijbovengenoemd project werden tienduizenden guldensbespaard) ontstaat de mogelijkheid bepaalde,ogenschijnlijk onuitvoerbare objecten toch zeer be-vredigend uit te voeren, bv.:als de eis wordt gesteld een fundering te versterkenzonder dat men tot het inwendige van een gebouwtoegang heeft;het versterken van verzakkende pijlers, Iandhoof-den, enz.;het stabiliseren van dammen en het aanbrengenvan een waterdicht scherm in een grondmassief.Niet genoeg kan er echter op worden gewezen, dat bijuitvoering van dergelijke projecten ieder verschinsel opde juiste wijze wordt ge?erpreteerd, daar anders gevolgenkunnen optreden, welke funest zouen kunnen zijn.126
Reacties