De stevige kades in een haven, de landhoofden van bruggen en viaducten, de kanalen die ons land doorkruisen: deze gebruiken allemaal grote grondkerende wanden. Dit project richt zich enerzijds op het verduurzamen van nieuwe grote stalen verankerde wanden en anderzijds op het nauwkeuriger beoordelen van de restlevensduur van bestaande grondkerende wanden. De verwachting is dat de levensduur van veel bestaande wanden verlengd kan worden.
Mede door nieuwe kennis en de digitalisering in de geotechniek, maar ook vanwege aansprekende duurzaamheidsambities, wordt bij het ontwerpen en beoordelen van grondkerende wanden steeds vaker gebruikt gemaakt van de meest geavanceerdere numerieke rekenmodellen. Veel van deze modellen zijn onvoldoende gevalideerd, waardoor het nog onzeker is hoe goed deze modellen aansluiten bij de werkelijkheid.
Het doel van dit onderzoek is drieledig:
–
Inzicht krijgen in de werkelijke krachtswerking van verankerde grondkerende wanden.
–
Het valideren en indien nodig optimaliseren van de geavanceerde numerieke rekenmodellen, zodat we beter kunnen voorspellen hoe lang een bestaande grondkerende wand nog mee kan en we duurzamere ontwerpkeuze kunnen maken. Hiermee hopen we een belangrijk stap te zetten om wanden die reeds in gebruik zijn beter te kunnen benutten en voor nieuwe constructies extra staal te kunnen besparen.
–
Een bijdrage leveren aan het ontwikkelen van ‘slimme’ infrastructuur. Optimaal leren inzetten van de sensoren op en in een grondkerende wand. De sensoren meten het gedrag van de wand tijdens de bouw, het eventuele grondwerk/baggeren en de eerste gebruiksfase. Wat zeggen deze metingen over de capaciteit van de wand als deze dichterbij bezwijken, oftewel einde van de levensduur, geraakt?
De partners hebben ambitieuze doelstellingen op het gebied van duurzaamheid en digitalisering. Voor 2023 wil Havenbedrijf Rotterdam meer dan 50% CO2 besparen bij het ontwikkelen van haveninfrastructuur. Havenbedrijf Rotterdam voorziet haar nieuw kades daarom van de nieuwste sensoren. Dit zijn ‘slimme’ wanden. Hiermee krijgen we inzicht in het gedrag van de kades tijdens de bouwfase.
Voor de gebruiksfase is dit lastiger. De krachten op de wand in gebruiksfase liggen namelijk veel lager dan de krachten waarvoor de wand ontworpen is. Bovendien weten we niet welke kracht op welke locatie aanwezig is, en hoe lang hij daar blijft.
Het plan is daarom ontstaan om een grote proefbelasting aan te brengen op een wand, die is voorzien van sensoren. Omdat deze wand daadwerkelijk in gebruik is moet deze natuurlijk wel heel blijven. Daarom combineren we deze veldproef met een serie centrifugeproeven. Hiermee kunnen we wel tot bezwijken doorbelasten, én we kunnen een serie proeven uitvoeren, waarbij we bijvoorbeeld de grondopbouw variëren, zodat de proefresultaten straks breed bruikbaar zijn. De resultaten van de metingen in de veldproef en de centrifugeproeven kunnen we gebruiken om de rekenmodellen te optimaliseren.
De innovatie van dit onderzoek zit dus in het combineren van:
–
een veldproef op een kerende constructie met de nieuwste sensoren waarbij de duur, locatie en grootte van de proefbelasting precies bekend is.
–
een serie centrifugeproeven waarbij de veldproef wordt gesimuleerd en een aantal variaties worden uitgevoerd.
–
numeriek onderzoek, waarbij eerst de veldproef en de centrifugeproeven worden gesimuleerd, waarna een numerieke studie het antwoord zal geven op diverse onderzoeksvragen.
Door deze onderzoeken te combineren, wordt het inzicht in het gedrag van grote kerende constructies vergroot, en kunnen de ontwerpmethoden worden geoptimaliseerd en kan de levensduur van bestaande kerende wanden beter worden ingeschat.

Bekijk het project