Dit project streeft naar het begrijpen van het gedrag van grote grondkerende wanden, modelonzekerheid te verkleinen en het geven van een aanbeveling voor:
• Een geoptimaliseerde numerieke ontwerpmethode voor nieuwe constructies,
• De beoordeling van de rest-levensduur van bestaande constructies.

Concreet willen we de volgende onderzoeksvragen beantwoorden met de veld- en centrifugeproeven, en numerieke analyses:
• 2D/3D effecten: de ‘9/8’ discussie: Hoe moeten we een triaxiaalproef naar een damwand situatie vertalen?
• Boogwerking (horizontaal en verticaal): Hoe beïnvloeden stijfheidsverschillen in en om de damwand de verdeling van de krachten die op de wand werken?
• Schelpwerking: hoe beïnvloeden de ankers de krachtsverdeling?
• Bij welke grondrek (bij 2%, 5%, of residuele sterkte) moet de grondsterkte per grondlaag worden bepaald?
• Wat is de invloed van belasting – ontlasting cycli en baggeren?
• Kunnen we de systeemmaat van de combiwand vergroten (grote buispalen verder uit elkaar, meer tussen-damwandplanken)? Dit zou veel staal besparen.
• Wat is de invloed van water- en grondtemperatuur, en hoe kan dat worden meegenomen in de numerieke modellen?
• Wat is de invloed van verschillende typen grondopbouw? Hiermee wordt geborgd dat de onderzoeksresultaten breed inzetbaar zijn.
In een later stadium wordt het project mogelijk uitgebreid met vragen als:
• Zijn conclusies van bovenstaand onderzoeksvragen ook van toepassing op onverankerde wanden? (Bijvoorbeeld betonnen U-bakken voor toeritten van tunnels).
• Is een ontlastingsvloer efficiënt om een duurzamere keermuur te bouwen?

Voor dit project is de volgende MMIP het meest passend:
• KIA-Landbouw-Water-Voedsel-2024-2027.pdf (kia-landbouwwatervoedsel.nl)

Het projectvoorstel past bij 3B– Toekomstbestendig bebouwd gebied.

1. Om de duurzaamheid van combi- en damwanden te vergroten gaan we ‘slimmer’ bouwen. Dat betekent dat we sensoren gaan inzetten om meer te leren over het werkelijke gedrag van damwanden, ze duurzamer te leren ontwerpen en de restlevensduur van damwanden beter in te kunnen schatten.

2. Bij het onderzoek wordt specifiek gekeken naar de gevolgen van klimaatverandering:
- Water calamiteiten: zowel in geval van wateroverlast (extreme neerslag, hoge waterstanden) en extreme droogte (lage waterstanden). De centrifugeproeven worden zo ontworpen dat de invloed van waterstanden aan beide zijden van de wand kan worden gevalideerd.
- Temperatuurwisselingen: De invloed van temperatuur. De water- en grondtemperatuur wordt gemeten in de veldproef, en gevarieerd in de centrifugeproeven, om de invloed hiervan te bepalen.

3. Het onderzoek draagt bij aan decarbonisatie en vermindert broeikasemissies door het optimaliseren van het ontwerp van de damwand, waardoor het gebruik van primair bouwmateriaal (staal, beton) zal verminderen.

4. Binnen dit programma worden aanbevelingen gemaakt om de restlevensduur van bestaande damwanden beter te kunnen inschatten.

5. Binnen dit programma wordt de ontwerptechniek voor combi- en damwanden op maat gemaakt.

6. Er wordt specifiek gekeken of we staal kunnen besparen door een grotere systeemmaat toe te passen (minder grote buispalen, meer kleinere tussen-damwandplanken).

Het projectvoorstel past ook bij 6B – Verminderen gebruik primaire (bouw)grondstoffen

Slim en circulair gebruik van bouwgrondstoffen (sediment, bouwmaterialen) sluit aan bij het doel van de Rijksoverheid is om in 2030 de vraag naar abiotisch (bouw)grondstoffen te halveren. Dit project past hier goed bij, omdat het is gericht op het verminderen van staalgebruik.

1 - Veldproef - 2025 tot 2027 - Type IO
Een grote veldproef: het proefbelasten van een HbR kade in Rotterdam, die is voorzien van sensoren.

HbR: Financiële bijdrage, praktische kennis, beschikbaar stellen kerende constructie, project- en logistieke ondersteuning. Sensoren die al voorzien waren, plus eventueel aanvullende sensoren.

W+B: Ontwerpen veldproef, predictie maken in samenwerking met Deltares, begeleiding uitvoering veldproef.

ArcelorMittal: bijdragen in materiaal, sensors, instrumenten buispalen van de damwand, constructieve kennis inbrengen over kerende constructies.

RWS-GPO: praktische kennis, in geval van tegenvallende beschikbaar HbR-kade: beschikbaar stellen kerende constructie, project- en logistieke ondersteuning.

Deltares: Samenwerken met W+B voor predictie, meedenken en review ontwerp, belastings- en monitoringsplan.

SmartPort: Meevergaderen, Communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen: video maken van veldproef. Een community sessie om de veldproef en centrifugeproeven heen organiseren met het doel de kennis te delen met de sector.

2 - Analyse veldproef - 2025 tot 2028 - Type IO
Het analyseren van de veldproef (factual report, analyse metingen)

HbR: Financiële bijdrage. Analyses in samenwerking met projectpartners. Praktische kennis inbrengen, data slimme kademuren, bezwijkproeven van groutankers.

W+B: Factual report, analyse metingen.

ArcelorMittal: Constructieve kennis inbrengen over kerende constructies.

RWS-GPO: praktische kennis.

Deltares: Meedenken bij analyses, deelanalyses uitvoeren.

SmartPort: Meevergaderen, communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen.

3 - Centrifugeproeven - 2024 tot 2026 - Type IO
Een serie centrifugeproeven. Hierbij wordt de veldproef gesimuleerd, maar doorbelast tot bezwijken, en een aantal variatieproeven uitgevoerd.

HbR: Financiële bijdrage, praktische kennis, kennis veldproef.

W+B: Kennis veldproef, predictie maken in samenwerking met Deltares, meedenken ontwerp en uitvoering proeven. .

ArcelorMittal: Financiële bijdrage, eventueel levering van materiaal of sensors, constructieve kennis inbrengen over kerende constructies.

RWS-GPO: Financiële bijdrage, praktische kennis.

Deltares: Ontwerp, bouwen en uitvoeren centrifugeproeven. Samenwerken met W+B voor predictie.

SmartPort: Meevergaderen, Communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen: video maken van centrifugeproeven. Community sessie om de veldproef en centrifugeproeven heen organiseren.

4 - Analyse centrifugeproeven - 2024 tot 2026 - Type IO
Het analyseren van de centrifugeproeven (factual report, analyse proeven)

HbR: Financiële bijdrage, praktische kennis, meedenken met analyse.

W+B: Kennis veldproef, deelanalyses uitvoeren, review factual report en analyse rapport. , meedenken met analyse.

ArcelorMittal: Financiële bijdrage, eventueel levering van materiaal of sensors, constructieve kennis inbrengen over kerende constructies.

RWS-GPO: Financiële bijdrage, praktische kennis, meedenken met analyse.

Deltares: Factual report en analyseren proeven.

SmartPort: Meevergaderen, Communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen.

5 - Numerieke analyse - 2025 tot 2028 - Type IO
• Het numeriek simuleren van de veldproef en de centrifugeproeven
• Variatieberekeningen, met het doel de onderzoeksvragen over sterkte-parameters, boog- en schelpwerking te beantwoorden.

HbR: Financiële bijdrage, meedenken numerieke analyses, eventueel (mede) begeleiden afstudeerder.

W+B: In samenwerking met Deltares: numerieke simulatie veldproef en uitvoeren numerieke studies om onderzoeksvragen te beantwoorden.

ArcelorMittal: Financiële bijdrage, mee vergaderen, constructieve kennis.

RWS-GPO: Financiële bijdrage, meedenken numerieke analyses, eventueel (mede) begeleiden afstudeerder.

Deltares: In samenwerking met W+B: numerieke simulatie centrifugeproeven en uitvoeren numerieke studies om onderzoeksvragen te beantwoorden.

SmartPort: Meevergaderen, communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen.

6 - Modeloptimalisatie en aanbevelingen - 2028 tot 2029 - Type IO
Het maken van aanbevelingen voor modeloptimalisatie, ontwerp en het beoordelen van bestaande damwanden.

HbR: Financiële bijdrage, meewerken aan aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies, data slimme kademuren, bezwijkproeven van groutankers.

W+B: In samenwerking met partners opstellen aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies.

ArcelorMittal: Financiële bijdrage, meewerken aan aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies. Inbreng ontwikkelde kennis in commissie Eurocode 3 deel 5.

RWS-GPO: Financiële bijdrage, meewerken aan aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies.

Deltares: In samenwerking met partners opstellen aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies.

SmartPort: Meedenken met opstellen aanbevelingen ontwerp en beoordeling levensduur bestaande kerende constructies, communicatie en bijdragen aan kennis breed laten landen.

De partners hebben ambitieuze doelstellingen op het gebied van duurzaamheid en digitalisering. HbR voorziet haar nieuw kades daarom van de nieuwste sensoren. Hiermee kan inzicht verkregen worden in het werkelijke gedrag van de HbR kades tijdens de bouwfase.

In de gebruiksfase liggen de meetwaardes van de krachten echter veel lager dan waarvoor de kade ontworpen is. Bovendien is gedurende de gebruiksfase niet precies bekend op welke locatie, welke belasting hoe lang aanwezig is geweest.

De innovatie van dit onderzoek zit in het combineren van:
- Het inzetten van innovatieve sensoren in een veldproef waarbij de duur, locatie en grootte van de proefbelasting precies bekend is.
- Een serie centrifugeproeven waarbij de veldproef wordt gesimuleerd, maar wordt doorbelast tot bezwijken, en een aantal variaties worden uitgevoerd.
- Numeriek onderzoek, waarbij de veldproef en de centrifugeproeven worden gesimuleerd.
- Door deze onderzoeken te combineren, wordt het inzicht in het gedrag van grote kerende constructies vergroot, en kunnen de numerieke ontwerpmethoden worden geoptimaliseerd en kan de levensduur van bestaande kerende wanden beter worden ingeschat. Bovendien kunnen we de sensoren op en in een wand beter leren inzetten: de sensoren meten het gedrag van de wand tijdens de bouw, het eventuele baggeren, en de eerste gebruiksfase. Wat zeggen deze metingen over het gedrag dichterbij bezwijken en de levensduur van de wand?

Meetdata veldproef - Beschikbaar op een online platform - Als publiekelijk toegankelijk - W+B / HbR

Paper veldproef - Paper en presentatie - Indien gepubliceerd en gepresenteerd - W+B / HbR + partners

Proefopstelling centrifuge - proefopstelling - Proeven gedraaid - Deltares

Meetdata centrifugeproeven - Beschikbaar op online platform (zenodo.org) - Als publiekelijk toegankelijk - Deltares

Paper centrifugeproeven - Paper en presentatie - Indien gepubliceerd en gepresenteerd - Deltares + partners

Nederlandstalige paper centrifugeproeven - Paper en presentatie - Indien gepubliceerd - Deltares + partners

Paper numerieke simulatie veldproef en centrifugeproeven - Paper en presentatie - Indien gepubliceerd en gepresenteerd - Deltares / W+B + partners

Paper numerieke analyse - Paper en presentatie - Indien gepubliceerd en gepresenteerd - Deltares / W+B + partners

Aanbevelingen - Aanbeveling beschikbaar - Indien gepubliceerd en gepresenteerd. Ingebracht in Eurocode 3 deel 5. - HbR / RWS / ArcelorMittal + partners

Community sessie - Community event - Indien georganiseerd voor een divers publiek - SmartPort + partners

Product - Bij wie ligt IP? - Hoe is toegankelijkheid geregeld?

Meetdata veldproef - HbR - Een online platform, paper 2
Paper veldproef - Alle partners - Paper 2
Proefopstelling centrifuge - Deltares - Paper 3b
Meetdata centrifugeproeven - Alle partners - Zenodo.org, paper 4
Paper centrifugeproeven - Alle partners - Paper 4a
Nederlandse paper centrifugeproeven - Alle partners - Paper 4b
Paper numerieke simulatie veldproef en centrifugeproeven - Deltares, W+B - Paper 5a
Paper numerieke analyse - Alle partners - Paper 5b
Aanbevelingen - Alle partners - Aanbeveling
Community sessie - Alle partners - Community sessie

Papers in conferentie proceedings (papers 2, 3b, 4, 5a, 5b ) met de bijbehorende presentaties, minimaal één paper in een Nederlands vakblad (4b), opname van de resultaten in een aanbeveling voor het ontwerp van grote grondkerende verankerde damwanden, en een aanbeveling voor het beoordelen van de restlevensduur van diezelfde constructies, publicatie op de website van TKI. Minimaal één community sessie waarvoor breed wordt uitgenodigd. Een video van proeven die op sociale media wordt gedeeld.

Het consortium heeft een samenwerkingsovereenkomst die aan de eisen van de regeling tegemoet komt.