Samenvatting

Deze afstudeerscriptie onderzoekt de grondverplaatsingen die optreden tijdens de installatie van grondverdringende palen. Dergelijke verplaatsingen kunnen invloed hebben op de omgeving. In dit onderzoek is nagegaan hoe deze effecten vooraf kunnen worden voorspeld. Als vooronderzoek is een

literatuurstudie uitgevoerd en zijn de mogelijkheden van de odelleersoftware Plaxis 2D verkend. Na het bestuderen en begrijpen van Plaxis 2D is een toepasbaar model opgesteld.

Voor dit onderzoek is gekozen voor grondverdringende funderingssystemen vanwege de slappe bodemlagen die in grote delen van Nederland voorkomen. De keuze voor het type fundering hangt af van factoren zoals het bodemtype, de beschikbare ruimte, het benodigde draagvermogen, de vereiste veerstijfheid binnen het ontwerp en de gevoeligheid voor trillingen. De drie hoofdtypen grondverdringende palen zijn: schroefpalen, in de grond gevormde palen en geheide prefab betonpalen. Elk type kent specifieke uitvoeringsaspecten, inbrengsnelheden en draagvermogens.

Voor het meten van grondverplaatsingen is gebruikgemaakt van inclinometingen in combinatie met XYZ-metingen, uitgevoerd met een Total station op de bovenzijde van de inclinobuis. Zowel automatische metingen (middels SAAF) als handmatige metingen geven inzicht in horizontale grondverplaatsingen, bijvoorbeeld bij damwandconstructies. XYZ-metingen registreren de verplaatsing van het nulpunt. De combinatie van beide methoden levert een volledig driedimensionaal beeld op van de grondbewegingen in de X-, Y- en Z-richting, met een meetnauwkeurigheid van circa ±2 mm.

Als referentieproject is een project in Ridderkerk gebruikt, waarvoor voldoende meetgegevens beschikbaar zijn. In dit project zijn prefab betonpalen van verschillende afmetingen toegepast, met een afstand van 5 m tussen de paal en de inclinobuis. De bijbehorende meetresultaten zijn gebruikt om berekeningen te maken in Plaxis 2D. Voor het inschatten van de line displacement is gebruikgemaakt van benaderingen gebaseerd op volumeverplaatsing, met toepassing van de cavity expansion method en de strain path method.

Voor de simulaties zijn in totaal zesendertig Plaxis 2D-modellen doorgerekend met verschillende grondmodellen en rekenmethoden. Daarbij is gebruikgemaakt van de Plane Strain - en Axisymmetricmodellen, gecombineerd met het Mohr-Coulomb (MC) en Hardening Soil (HS) grondmodel.

Uit de resultaten blijkt dat het Axisymmetric-model in combinatie met het MC (Mohr Coulomb) - grondmodel de gemeten verplaatsingen het beste benadert, met een afwijking van circa 2 à 3 mm, wat ongeveer vijftig procent minder is dan bij andere modellen. Het MC-model is eenvoudiger en vraagt minder invoergegevens. Het HS-model daarentegen houdt rekening met de belastinggeschiedenis van de grond en kan, mits goed gekalibreerd, een realistischer beeld geven. De grotere verplaatsingen in het HS-model zijn deels te verklaren door conservatief gekozen waarden voor de OCR (Overconsolidation Ratio) en POP (Pre-Overburden Pressure).

De studie benadrukt het belang van een realistische bodemopbouw. Lokale variaties in grondsoort zorgen voor afwijkend gedrag. Paalinteractie en boogwerking zijn niet meegenomen in Plaxis 2D, terwijl deze in de praktijk vooral bij dichte paalgroepen of gefaseerde installatie leiden tot grotere horizontale verplaatsingen. Voor zulke situaties wordt aanbevolen Plaxis 3D te gebruiken, omdat daar paalvolgorde, boogwerking en groepsinteractie beter gesimuleerd kunnen worden. Toch biedt Plaxis 2D waardevolle en betrouwbare inzichten, mits het model zorgvuldig wordt toegepast en gevalideerd met metingen.