Rotterdam verlegt grenzen op het gebied van geotechniek

Artikel delen

In het centrum van Rotterdam is begin dit jaar gesondeerd tot op ruim 100 meter diepte: een absoluut record. De geotechnische kennis die de gemeente Rotterdam in huis heeft, blijft niet onopgemerkt. Het ingenieursbureau wordt regelmatig ingeschakeld door andere partijen.

Tekst: Ton van Leeuwen, Leene Communicatie bv

In het centrum van Rotterdam is begin dit jaar gesondeerd tot op 101 meter diepte.

Grondboringen en sonderingen (zie kader) zijn noodzakelijke stappen in de voorbereiding van veel bouwprojecten. Om verschillende redenen beschikt de gemeente Rotterdam over unieke expertise op dit vlak. “Door de beperkte ruimte in de stad moeten we steeds hoger bouwen; er worden daardoor steeds hogere eisen gesteld aan het draagvermogen van de grond”, vertelt John Verhagen, gespecialiseerd in geotechniek en werkzaam voor het Ingenieursbureau, onderdeel van de afdeling Stadsontwikkeling van de gemeente Rotterdam. “Daarnaast blijft de Rotterdamse haven zich ontwikkelen: ook bij de constructie van kademuren is het belangrijk om vooraf het draagvermogen en de samenstelling van de grond te kennen.” Het oorlogsverleden van de stad vraagt hierbij om een aantal specifieke competenties: “We moeten bijvoorbeeld door oorlogspuin kunnen boren en onontplofte explosieven kunnen opsporen.”

Nieuw record

Bij normale woningbouw wordt gesondeerd tot ongeveer 30 meter diepte; bij hoogbouwprojecten moet al snel een diepte van 50 tot 80 meter worden bereikt. Die grens wordt steeds verder opgerekt. Voor het gebouw De Rotterdam op de Wilhelminapier werd bijvoorbeeld al een sondering uitgevoerd tot op 85 meter diepte. Voor nieuwbouwplannen rondom het Centraal Station moest het team van Verhagen nog een stap verder gaan. “Op die plek hebben we te maken met de fundering van het Nationale Nederlanden-gebouw en de metro: om de invloed daarvan op een nieuwe fundering te verkleinen, willen we extra diep heien. Om de mogelijkheden hiervoor te onderzoeken hebben we begin dit jaar een verkennend onderzoek uitgevoerd, bestaande uit twee proefsonderingen.”
Sonderen gebeurt normaal gesproken vanaf een sondeerwagen met een gewicht van ongeveer 20 ton. De massa van de sondeerwagen fungeert als contragewicht en maakt het mogelijk om de sonde met een kracht van 20 ton de grond in te duwen. “Bij het sonderen op grote diepte is het gewicht van de sondeerwagen een belangrijke beperkende factor”, legt Verhagen uit. “Als de indringingsweerstand groter is dan 20 ton, blijft de sonde stilstaan en komt de wagen omhoog. Een zwaardere wagen is geen oplossing: dat houden de assen niet.”

Kleefwrijving

Omdat het contragewicht niet kan worden verhoogd, richt het ingenieursbureau zich op het verlagen van de indringingsweerstand. Die wordt voor een belangrijk deel bepaald door zogenaamde kleefwrijving. In Rotterdam wordt die vooral veroorzaakt door de leemlaag die zich bevindt op een diepte van tussen de 35 tot 50 meter. Er zijn verschillende manieren om die weerstand te verkleinen. Een sondeerbedrijf kan variëren met de diameter van de conus of de conus uitrusten met een zogenaamde kleefbreker: hierbij worden nokken aangebracht op de sondeerbuis. Ook kan men eerst een stuk voorboren. Omdat er in Rotterdam veel leem in de grond zit, koos Verhagen voor een extra grote diameter: 15 cm in plaats van de meer gangbare 10 cm. Voor dit verkennende onderzoek werd nog een extra techniek beproefd: tijdens het sonderen werd vlak boven de sonde een glijmiddel ingespoten. “We zijn op het idee gebracht door de olie-industrie”, vertelt Verhagen. “Daar wordt datzelfde middel al langer toegepast.”

De eerste poging was nog niet succesvol: zonder direct aanwijsbare reden brak op 80 meter diepte de stang. “Voor de tweede poging besloten we om de eerste 35 meter voor te boren”, vertelt Verhagen. “Daarmee lukte het uiteindelijk om tot 101 meter diepte te komen.”

“Ingenieursbureau Rotterdam is één van de weinige bureaus die kennis en middelen hebben om vanaf een boot te kunnen sonderen en boren.”

Moderne uitrusting

Een gebroken sondeerstang is een flinke kostenpost. Niet elke partij durft het dan ook aan dit soort complexe projecten op te pakken. “Daarom besteden andere sondeerbedrijven en grote aannemers projecten soms liever uit aan een gespecialiseerde partij”, weet Verhagen, die met zijn team kan beschikken over de meest moderne uitrusting. “De nieuwste sondeerwagens beschikken over een ‘gestuurde conus’; de sonde stuurt zichzelf voortdurend bij, waardoor hij loodrecht de grond ingaat. Dit is vooral belangrijk bij het nauwkeurig opsporen van explosieven.”
Ook voor het doen van grondboringen beschikt het ingenieursbureau van de gemeente over optimale middelen: de ‘holle avegaar’ die ze gebruiken, past volgens Verhagen perfect bij de specifieke uitdagingen in Rotterdam. “Dit boortype is geschikt voor onze relatief kleiachtige gronden en je kunt er makkelijk mee door puin boren. Met onze nieuwste boren kunnen we ‘ongeroerde monsters’ nemen met een diameter van 60 tot 120 mm. Archeologen watertanden van zo’n groot ongeroerd monster; voor ons biedt dit boortype vooral het voordeel van snel kunnen werken.”

Continu leren

Goed gereedschap is een must. Maar het is niet de enige reden waarom het ingenieursbureau regelmatig wordt ingeschakeld op plekken buiten Rotterdam. “We koppelen onze uitrusting aan de ruime ervaring en motivatie van onze mensen: dat helpt ons voor elkaar te krijgen wat anderen niet kunnen of durven. We worden vooral gevraagd voor de uitdagende projecten: juist bij complexe vraagstukken kunnen we marktconform werken. We doen geen actieve acquisitie en blijven graag onafhankelijk.”
Onlangs werd de expertise van het team zelfs over de grens toegepast: in Frankrijk leverden Rotterdamse ingenieurs een bijdrage aan de bouwvoorbereiding voor een LNG-terminal. “We zijn één van de weinige bureaus die de kennis en middelen hebben om vanaf een boot te kunnen sonderen en boren”, weet Verhagen, die op dit moment ook betrokken is bij een complex infrastructureel project aan de IJ-zijde van Amsterdam CS. “Dit soort projecten daagt ons telkens uit om grenzen te verleggen”, besluit Verhagen. “En doordat we hierbij kennis uitwisselen met andere specialisten en leveranciers, leren we continu bij.”


Sonderen

Sonderen is een methode voor het bepalen van het draagvermogen van de grond: vanaf een sondeerwagen wordt met een hydraulische pers een staaf met sensoren de grond in gedrukt. Die sensoren meten over de hele lengte de weerstand van de grond en soms ook andere bodemeigenschappen. Op basis van die informatie kan onder meer worden bepaald welke grondlaag geschikt is om heipalen op te laten rusten: zo kan een stevige fundering worden gelegd en wordt de kans verkleind dat een bouwwerk kan verzakken.


[GWW.05.18.Sonderen.2.jpg]

[GWW.05.18.Sonderen.3.jpg]
[Bs] “Ingenieursbureau Rotterdam is één van de weinige bureaus die kennis en middelen hebben om vanaf een boot te kunnen sonderen en boren.”

[GWW.05.18.Sonderen.4.jpg]