haelterman koen

1

Grond in beweging: eindeloze discussie

Geotechnische aspecten van de problematiek

Oudenaarde ir. Koen Haelterman19 juni 2012 MOW- afdeling Geotechniek

Verkennende studie met betrekking tot massabewegingen in de Vlaamse Ardennen – project ALBONDeel 2: Geotechnisch onderzoek van enkele representatieve sites onderhevig aan massabewegingenIr. R. Keersmaekers / Prof. Ir. J. Maertens / Prof. Dr. Ir. D. Van Gemert (KULeuven)

2

Inhoud

• Oorzaak grondverschuivingen• Stabiliteitsberekeningen• Toepassing site Wittentak

Oorzaak grondverschuivingen

• Te kleine veiligheid t.a.v. de globale stabiliteit -> afschuiving langs glijdvlak

• Uittrede van grondwater uit talud -> lokale uitspoelingen en afkalvingen

3

Oudenaarde – Rotelenberg

Oudenaarde – Vlaamse Ardennendreef

4

Ronse – Berg Ten Houte

Oorzaak grondverschuivingen

• Globale stabiliteit wordt bepaald door• de geometrie van het talud• schuifweerstandskarakteristieken van de grondlagen• grondwaterstand en/of de stijghoogte in de verschillende

grondlagen• negatieve poriënwaterspanningen• bovenbelasting op het talud• periode tijdens dewelke een talud in stand gehouden wordt

5

Stabiliteit talud

• de geometrie van het talud• meestal is gemiddelde helling bepalend• soms steilere deeltaluds welke instabiel zijn en

daardoor nog grotere afschuiving kunnen initiëren

Kluisbergen - Kwaremont

6

Stabiliteit talud

• schuifweerstandskarakteristieken van de verschillende grondlagen

• ervaringsgegevens• sonderingen• laboratoriumproeven• vaststellingen bij bestaande taluds

Onderzoek dmv sonderingen

qc

Aangevulde en vergraven gronden

Scaldisiaan a Zandcomplex

Rupeliaan Kleicomplex

Slappe klei en veen

Schelpenzand

Klei

BORING

5

10

15

20

Diep

te in

m

SONDERING

20

15

10

5

Diep

te in

m

Scaldisiaan a Zandcomplex

Rupeliaan Kleicomplex

Aangevulde en vergraven gronden

Schelpenzand

Klei

Slappe klei en veen

7

Continue elektrische sondering

Wetteren – dijkwerken Schelde

8

Wetteren – dijkwerken Schelde

Stabiliteit talud

• grondwaterstand en/of stijghoogte in de verschillende grondlagen

• heeft belangrijke invloed op stabiliteit• in goed doorlatende lagen met grote dikte (grote

zandpakketten) gemakkelijk te bepalen• in weinig doorlatende lagen kunnen echter dunne

goed doorlatende lagen voorkomen waarvan stijghoogte sterk kan variëren -> moeilijk op te meten

• bij berekening dient dit in rekening gebracht te worden

9

Oorzaak grondverschuivingen

Kluisbergen - Collinabos

10

Stabiliteit talud

• negatieve poriënwaterspanningen• bij uitgraving in cohesieve gronden ontstaan

negatieve poriënwaterspanningen -> schuifweerstand neemt toe

• tijdelijk steile taluds mogelijk• wordt meestal nog niet in rekening gebracht

wegens gebrek aan ervaring

Project WTCB: stabiliteit tijdelijke bouwputten – proef Limeletteafgedekte rand bouwput

11

Stabiliteit talud

• bovenbelasting -> bovenbelasting positief op onderste deel van een talud doch negatief op bovenste deel talud

Stabiliteit talud

12

Nazicht stabiliteit

Rekenmethodes ontwikkeld: • meestal op basis van cirkelvormige glijdvlakken• later ook samengestelde glijdvlakken (platte en

cirkelvormige glijdvlakken)• eindige elementenmethode

Stabiliteitsberekening: glijdvlakberekening

• klassiek is cirkelvormig glijdvlak met een bepaalde straal• door variatie straal en middelpunt wordt glijdvlak gezocht

met kleinste veiligheid

13

Stabiliteitsberekening: lamellenmethode

Voorbeeld lamellenmethode

14

Eindige elementen

• grondmassief wordt onderverdeeld in kleine elementjes die gekoppeld zijn aan elkaar

• spannings- en vervormingsevenwicht wordt beschreven door differentiaalvergelijkingen

• voordeel: reëel gedrag van de grond wordt beter gesimuleerd

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)• grondverschuiving met een ondiep glijdvlak gelegen

in een nog grotere grondverschuiving• Landgebruik in deze zone: weide, huizen en tuinen• historiek:

• initiatie is onbekend• regelmatig reactivaties• scheuren in woningen, in een zwembad, wegdek• hobbelig karakter weiden

15

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)

16

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)

17

Voorbeeld – Ronse – Wittentak (2br) (Scherpenberg)

Grondonderzoek:• 5 sonderingen• 2 boringen met peilbuis• labo-onderzoek• gedurende periode continue opmeting waterpeil in

peilbuis

18

Scherpenberg – opbouw rekenmodel

3 lagen-model

19

Eindige elementenberekening• met Plaxis preferentieel glijdvlak berekend -> diep en groot glijdvlak met

voldoende grote veiligheid waarbij er geen gevaar is voor afschuiving• door verhogen stijghoogte in zandig tussenlaagje kan je bezwijken

simuleren -> er treedt instabiliteit onderaan de helling op

Berekening samengestelde glijdvlakken- zelfde fenomeen wordt bestudeerd- voorbeeld van berekening waarbij afgeschoven gedeelte in rekening gebracht werd dmv residuele karakteristieken

20

Bedankt voor jullie aandacht