C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputten32 cement 2007 6Aan de herontwikkeling van hetRaaksgebied in het centrum vanHaarlem ging een door degemeente Haarlem uitgeschrevenprijsvraag vooraf, die in 1998 doorBouwfonds MAB Ontwikkelingtezamen met Dura Vermeer isgewonnen. De openbare parkeer-garage P1 (circa 75 x 160 m2) biedtplaats aan 1000 auto's verdeeldover drie lagen. Tevens wordthierin een ondergrondse bioscoopmet zeven zalen gerealiseerd. Par-keergarage P2 (40 x 85 m2) is eenstallingsgarage voor 200 auto's enheeft twee parkeerlagen (fig. 1).Bovenop de ondergrondse par-keergarages worden diversebouwblokken gerealiseerd metdaarin woningen, winkels en kan-toren, waaronder het nieuwestadskantoor van de gemeenteHaarlem. De uitvoering van hetproject is gestart in mei 2005;naar verwachting wordt het in2010 opgeleverd.Tabel 1 vermeldt de globale grond-opbouw. Ter plaatse van P1B wigtde veen/kleilaag naar het oostentoe uit en is alleen de oude strand-walafzetting van zand aanwezig.De grondwaterstand in het gebiedbevindt zich op NAP -0,40 m.B e s t a a n d e b e b o u w i n gDe parkeergarages worden opkorte afstand van de bestaandebebouwing gerealiseerd: debouwput voor P2 op 1,0 tot 7,0 m(foto 2), die voor P1 op 3,0 tot22,0 m. De bebouwing is deelsgefundeerd op staal, deels ophouten palen en deels op beton-nen palen. Belendingen die oppalen zijn gefundeerd, zijn overhet algemeen gefundeerd op kortepalen vanwege de aanwezigheidvan een draagkrachtige laag opm.v. -6,0 m.De bebouwing is zeer divers envarieert van een kerkgebouw eneen voormalige HBS van begin20ste eeuw tot relatieve nieuw-bouw uit de jaren tachtig. De aan-wezigheid van de bebouwing iseen van de belangrijkste uitgangs-punten voor ontwerp en uitvoe-ring van de bouwputten geweest.Bij de bepaling van de zettingenvan belendingen als gevolg van dedoorbuiging van de damwand isgebruikgemaakt van de grafiekvan Peck conform CUR 166, 4dedruk artikel 3.3.10 (deel 1). In demaatgevende fase van de dam-wandontgraving is het verplaatstegrondvolume door doorbuigingvan de damwand berekend metMSheet. Door dit volume te relate-ren aan de grafiek van Peck kanmet de Pecklijn de rotatie van deomgeving worden bepaald (fig. 3).Hierbij wordt op de horizontale asvan de grafiek de afstand X van debelending, gerelateerd aan demaximale ontgravingsdiepte Huitgezet (X/H), op de verticale asde zakking van het maaiveld. Ver-volgens wordt grafisch de zakkingover de maatgevende lengte van debelending bepaald, waarna derotatie van het maaiveld kanworden berekend. Een gebouwgefundeerd op het maaiveld ver-toont dezelfde zetting en hoekver-draaiing. De hoekverdraaiing werd,afhankelijk van het type bebouwing,getoetst aan een maximaal toelaat-bare waarde van 1:300 tot 1:750voor monumentale objecten.Ondergrondse parkeergarages in HaarlemBestaande bebouwing alsuitgangspuntir. J. de Weijze en ing. P. Snel, Advin, Hoofddorping. F. van der Heijden, Dura Vermeering. J. de Vos, GeometIn het kader van de herontwikkeling van het Haarlemse Raaksgebied wordenonder meer twee ondergrondse parkeergarages gebouwd, P1 en P2. De wan-den van de bouwputten fungeren tevens als blijvende wanden van de parkeer-garages. In de fase van het voorontwerp is door de opdrachtgever gekozenvoor toepassing van damwanden die deels door drukken op diepte wordengebracht. De beide bouwputten komen technisch veel overeen, waarbij alleende schaal van P1 groter is. Voorbereiding en uitvoering van P2 zijn grotendeelsvoorafgaand aan P1 uitgevoerd. De technische en procesmatige ervaringenmet P2 konden daardoor worden gebruikt voor P1. In dit artikel komt deinvloed van de bestaande bebouwing op ontwerp en uitvoering van damwan-den en groutankers aan de orde.Tabel 1 | Globale grondopbouwbovenzijde grondlaag [m]1)grondsoort+1,0 zand-1,0 veen-2.0 klei, afwisselend matig organisch,zandhoudend en siltig-5,0 vast zand-11,0 zand-siltlaag-13,0 pleistoceen zand1) ten opzichte van NAP1 |PlangebiedC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputtencement 2007 6 33X2LHX1situatie na vervormen damwandiniti?le situatievervormde damwandgeroteerde belendinggelijk volumea. b.Tijdens de uitvoering zijn er nage-noeg geen zettingen opgetredendie ernstige schade aan de belen-dingen hebben toegebracht.Alleen tijdens het drukkend aan-brengen van de damwand en deeerste ontgraving zonder veranke-ring bleken de zettingen ietsgroter dan verwacht, vooral directachter de damwand. Waarschijn-lijk heeft dit meerdere oorzaken.De zetting als gevolg van hetdrukken van damwand treedtwaarschijnlijk op omdat de grondenigszins wordt meegenomendoor wrijving langs de plank.Daarnaast bleek het regelmatignoodzakelijk de planken tijdenshet drukken een aantal keren open neer te halen om de grond-weerstand te doorbreken. Deafmetingen van de damplank incombinatie met de bodemopbouw,vereiste zwaar drukwerk. Eenandere oorzaak van grotere zettingis het optreden van een groteredamwanddoorbuiging bij deeerste ontgraving. Dit werd ver-oorzaakt doordat de bovensteveenlaag na het verwijderen vande grondlaag erboven een lagerepassieve gronddruk leverde danwaarmee in het ontwerp rekeningwas gehouden.V e r a n k e r i n gDe damwanden zijn verankerd mettijdelijke strengankers. Deze ankersworden spanningsloos gemaaktnadat de inbouw van de parkeerga-rages gereed is en de vloeren destempelfunctie hebben overgeno-men. De strengen van de ankersblijven achter in de bodem.Bouwkuip P2 bestaat uit damwan-den AZ26, lengte vari?rend van13,50 m tot 15,85 m. Verankeringmet een eenlaagse ankerrij op NAP-1,00 m. Ontgravingsdiepte van debouwkuip is NAP -7,15 m (fig. 5).Bouwkuip P1 bestaat uit damwan-den AZ36, lengte vari?rend van19,5 m tot 23,0 m. Verankeringmet een tweelaagse ankerrij opNAP -1,10 m en NAP -4,15 m.Ontgravingsdiepte van de bouw-kuip is NAP -11,25 m (fig. 6).2 |Bestaande bebouwingrondom P23 |Methode Peck voor bepa-len zettingena. initi?le situatieb. situatie na vervormendamwand4 |3D-modellen voor hetgroutankerontwerp;links bouwput P2, rechtsP1BC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputten34 cement 2007 6ankerhoekvrije ankerlengte onderste ankerfictieve ankerlengte bovenste ankergroutlengteankerhoekankerniveau2dwarskrachtennulpuntankerniveau1grenslijn bepaling minimale vrije ankerlengtecbdafundering belendinggroutlichaamgroutanker-7,15g.w.s. -0,12+0,65VAR-1,00+0,85niveau max. ontgraving40?40?groutlichaamankers tussen de palen doorgroutlichaamankers onder de palen door-18,50-4,15-11,25-1,10+1,00niveau max. ontgravingg.w.s. -0,12Belangrijk uitgangspunt bij hetontwerp van de groutankers zijnde op palen gefundeerde belen-dingen rondom de bouwputten.Voorkomen moet worden dat degroutankers een paal van dezefundering raken. Daartoe zijn inhet archief van de gemeenteHaarlem van alle belendingen debouwkundige tekeningen geraad-pleegd en is de bestaande bebou-wing ingemeten in het RD-stelsel.Door de toetsende partij namensde gemeente Haarlem werd eeneis gesteld aan de afstand van hetgroutanker tot aan de palen. Ach-terliggende gedachte van deze eisis om te voorkomen dat de draag-kracht negatief wordt be?nvloeddoor het aanbrengen van hetanker. Deze eis, gebaseerd op hetaanbrengen van de ankers doormiddel van verbuisd spoelboren,bedroeg 4 x diameter paal + 6 xdiameter boorbuis. De combinatievan deze gegevens is verwerkt in3D-modellen, waarmee met eengrote mate van nauwkeurigheidde positie van het groutanker tenopzichte van de paalfundering vande belendingen is bepaald (fig. 4).De ankerlengte werd deelsbepaald door de controle van deKranz-stabiliteit. Voor dedamwand met twee ankerrijenwordt in de maatgevende situatiede ankerkracht in beide ankers(zonder voorspanning) berekenden bij elkaar opgeteld en vervol-gens vermenigvuldigd met eenfactor 1,5, waarmee de Kranz-kracht is berekend. De lengte vande bovenste ankers wordt iteratiefbepaald, zodanig dat de Kranz-kracht geleverd kan worden. Ver-volgens wordt vanuit het dwars-krachtennulpunt (B) een lijngetrokken naar het fictieve anker-punt (B?C) en vervolgens lood-recht naar het maaiveld (C-D).Zo ontstaat er een gebied waar degroutprop van het tweede ankerbuiten moet blijven. Grafisch isdan de minimale vrije ankerlengtevan het tweede anker te bepalen,door een lijn te trekken vanaf hetniveau van de tweede ankerrij,door het bepaalde gebied (fig. 7).Een ander ontwerpaspect is dedoor de damwand op te nemenverticale belasting. De verticalecomponent van de ankerkrachtentijdens de uitvoering is groter danhet puntdraagvermogen van dedamwand en de resulterende somvan actieve en passieve wandwrij-ving, waardoor de damwand ietskan gaan zakken. Hierdoor kanteltde wandwrijvingshoek () in deactieve grondwig, doordat dedamwand meer zakt dan de omlig-gende grond. De verticale compo-nent van de ankerkrachten tijdensde uitvoering en de verticale belas-ting van de bovenbouw en van devloeren van de garage in de defini-tieve fase, is groter dan het punt-draagvermogen van de damwand,waardoor de damwand iets zalzakken. Hierdoor kantelt de wand-wrijvingshoek () in de actievegrondwig, doordat de damwandmeer zakt dan de omliggendegrond. De verticale draagkrachtvan de damwand wordt dangroter, de vervorming neemtechter toe doordat de horizontalegronddruk groter wordt. De bere-kening werd iteratief uitgevoerd,zodanig dat er verticaal evenwichtontstond in alle fasen.P a a l f u n d e r i n gIn verband met de locatie van hetproject, de historische binnenstadvan Haarlem, was het een eis vande opdrachtgever een paalsysteemtoe te passen dat geluidsarm entrillingsvrij is. Dit om de overlastvoor de omwonenden tot eenminimum te beperken. Geheidepaalsystemen kunnen omwillevan die eis niet worden toegepast.In het ontwerpstadium is een uit-voerige studie verricht naar eenoptimaal paalsysteem. De paalfun-dering van P2 kenmerkt zich doorhet stramien drukpalen (ter plaatsevan de kolommen) van7,5 m in lange richting en 5,0 m inkorte richting met daartussen inbeide richtingen ??n rij trekpalen.Vervolgens is onderzocht welk tril-lingsarm paalsysteem voor dedrukpalen mogelijk was. Uiteinde-5 |Doorsnede P26 |Doorsnede P1B7 |Bepaling fictieve ankerlengteC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputtencement 2007 6 3578007800 7800 78004100trekpalendrukpalenlijk is gekozen voor Tubex?grout-injectiepalen. Vanwege de grotedraagkracht van dit paaltype bleekhet mogelijk per kolom ??n paaltoe te passen ondanks de hogekolomlasten. Toepassen vanTubex-groutinjectiepalen ?560 en?670 mm bleek voldoende(foto 8).Als scheiding tussen de onderwa-terbetonvloer en de constructie-vloer is een uitvullaag van betonaangebracht met daaronder eendrainmat. Voor P2 was het moge-lijk om ??n paal per kolom toe tepassen, waardoor poeren ontbre-ken. Hierdoor kon de constructie-vloer direct op de uitvullaagworden aangebracht, wat de ont-gravingsdiepte met circa 0,40 mreduceerde. Uiteindelijk heeftdeze keus voor de nodige proble-men gezorgd. De dikte van deconstructievloer (350 mm) wasnamelijk onvoldoende om te grotepaalfafwijkingen op een eenvou-dige wijze met wapening te corri-geren, zodat het plaatselijk alsnognodig was in het onderwaterbetonpoeren te maken.De ervaringen van P2 zijn gebruiktvoor het ontwerp van de paalfunde-ring van P1. Allereerst werd eenuitgebreide variantenstudiegemaakt voor de veldverdeling vande palen, waarbij meer aandachtwas voor de invloed van de paal-fundering op de onderwaterbeton-vloer. Dit heeft geresulteerd in eenpalenpositie waarbij ter plaatsevan de kolommen is gekozen voor1, 2 of 3 palen onder de kolom,afhankelijk van de belastingen ineindsituatie (fig. 9). Voor de paal-fundering van parkeergarage P1 isook gekozen voor Tubex-groutin-jectiepalen. De trekpalen zijn als`vierkant' tussen de drukpalengepositioneerd. Per stramienvakvan 7,8 x 7,8 m2worden vier trek-palen toegepast. Indien de palenin een kleiner stramien staan,worden twee trekpalen per stra-mienvak toegepast. Hiermee werdhet mogelijk de onderwaterbeton-vloer te ontwerpen met een diktevan 1,20 m in sterkteklasseC30/35.Meer palen onder een kolom, watoverigens noodzakelijk is inverband met de hoge kolomlastentot 9500 kN, maken het toepassenvan poeren noodzakelijk. Medeomwille van uitvoeringsaspectenis ervoor gekozen een vlakke vloermet een dikte van 700 mm te ont-werpen. Deze vloer heeft met debenodigde wapening voldoendecapaciteit om de belasting uit dekolommen over te brengen naarde palen, ook bij eventuele paalaf-wijkingen. nL i t e r a t u u r1. CUR-rapport 166, Damwand-constructies, deel 1 en 2,vierde herziene druk, CUR,Gouda, 2005.Projectgegevensopdrachtgever:Bouwfonds MAB Ontwikkeling CVGaannemer:Dura Vermeerconstructeur:Bartels Ingenieursbureauconstructeur bouwputten:Advin, Hoofddorpgeotechnisch advies:Geomet10 | Nat ontgraven bouwputP1B vanaf ponton8 | Bouwkuip P2 met Tubexgroutinjectiepalen9 | Palenplan bouwkuip P1