GBWN1 - 2. les grond-bemalingen-beschoeiingen.pdfBeschoeiingen_selectie.pdf

# Introductie tot beschoeiingstechnieken Dit onderwerp introduceert het concept van beschoeiingstechnieken, hun noodzaak en de verschillende methoden die worden gebruikt om de grond te ondersteunen tijdens bouwwerkzaamheden, evenals de factoren die de keuze van een techniek bepalen. ### 1.1 Noodzaak van beschoeiingstechnieken In bepaalde situaties is het niet mogelijk om een bouwput aan te leggen in open uitgraving. In deze gevallen zijn verticale grondkerende constructies, ook wel beschoeiingen genoemd, noodzakelijk om: * de grond aan de rand van de bouwput op zijn plaats te houden [1](#page=1). * verzakkingen van de wegenis te voorkomen waarlangs gegraven wordt [1](#page=1). * verzakkingen van aanpalende gebouwen te voorkomen [1](#page=1). De optredende spanningen van een nieuw te bouwen constructie kunnen naburige constructies beïnvloeden, wat kan leiden tot nieuwe zettingen. Het uitgraven van een bouwput verandert de grondspanning naast de fundering van een aanpalend gebouw aanzienlijk en vereist daarom zorgvuldige inschatting om verzakkingen te voorkomen. Dit effect wordt groter naarmate dieper uitgegraven wordt [1](#page=1). Wanneer zettingen van aanpalende bebouwing of wegenis verwacht worden, dienen voorzorgsmaatregelen genomen te worden ter bescherming van de directe omgeving. Dit hoofdstuk belicht gespecialiseerde technieken en systemen hiervoor [1](#page=1). > **Tip:** Het correct inschatten van de impact van bouwactiviteiten op de omgeving is cruciaal voor het voorkomen van schade aan bestaande constructies. ### 1.2 Verschillende beschoeiingstechnieken Er bestaan diverse technieken voor het realiseren van verticale beschoeiingen, elk met een eigen toepassingsgebied. Vaak kunnen meerdere technieken worden toegepast, waarbij de kostprijs een doorslaggevende factor is bij de keuze [1](#page=1). De meest toegepaste beschoeiingstechnieken zijn: * Damplanken (of "Berlinerwanden") [1](#page=1). * Beschoeide sleuven [1](#page=1). * Stalen damwanden [1](#page=1). * Palenwanden [1](#page=1). * Diepwanden (of "slibwanden") [1](#page=1). * Soil-mix wanden [1](#page=1). ### 1.3 Factoren bij de keuze van een beschoeiingstechniek De keuze voor een specifieke beschoeiingstechniek hangt af van diverse elementen, waaronder: * De aard van de ondergrond [2](#page=2). * De diepte van de beschoeiing [2](#page=2). * De benodigde stijfheid [2](#page=2). * Eventuele hinder voor de omgeving [2](#page=2). * De ligging van het grondwaterpeil [2](#page=2). * Eisen aan waterdichtheid [2](#page=2). * De gebruiksduur [2](#page=2). * De uitvoeringssnelheid [2](#page=2). * Mogelijk hergebruik van de beschoeiingselementen [2](#page=2). * De kostprijs [2](#page=2). Zelfs een beschoeide bouwput kan nog leiden tot horizontale of verticale vervormingen in de omgeving, afhankelijk van de stijfheid van de gebruikte techniek. Om dit te beperken, kunnen stempels of grondankers voorzien worden [2](#page=2). > **Tip:** Een grondige analyse van de omgevingsfactoren en projectvereisten is essentieel voor een optimale keuze van de beschoeiingstechniek. ### 1.4 Terminologie Er bestaat in de volksmond verwarring tussen de benamingen "damwanden" en "damplanken", waarbij "damwanden" vaak als algemene term voor grondkerende constructies wordt gebruikt. In deze cursus wordt de terminologie als volgt gehanteerd [2](#page=2): * **Damwanden**: een aaneengesloten reeks van geprofileerde stalen profielen [2](#page=2). * **Damplanken**: de combinatie van stalen H-profielen en kleinere elementen in hout, beton, staal, kunststof [2](#page=2). --- # Verankering en stempeling van beschoeiingen Verankering en stempeling zijn aanvullende veiligheidsmaatregelen die de stevigheid van beschoeiingen verhogen om bezwijken onder gronddruk te voorkomen. Deze technieken worden vaak per verdiepingshoogte van de bouwput aangebracht [3](#page=3). ### 3.2.1 Stempeling Stempeling omvat het plaatsen van elementen, zoals profielen en kokers, tussen twee tegenover elkaar staande beschoeiingswanden om de bouwput open te houden. Hoewel ze de bouwput stabiliseren, kunnen stempels hinder veroorzaken voor werkzaamheden binnen de bouwput omdat ze de ruimte doorkruisen. Om voldoende werkruimte te behouden, worden stempels op voldoende afstand geplaatst. Horizontale grondkrachten worden via stalen gordingen op de beschoeiingswanden naar de stempels overgebracht [3](#page=3). Stempels brengen horizontale krachten over naar: 1. De tegenoverstaande wanden [4](#page=4). 2. De bodem van de bouwput [4](#page=4). 3. Delen van reeds gerealiseerde constructies [4](#page=4). Het overbrengen van krachten naar de bodem van de bouwput beperkt de vrije werkruimte aanzienlijk en wordt daarom minder vaak toegepast. Wanneer krachten worden overgebracht naar reeds gerealiseerde constructies, worden stalen liggers gebruikt die onderling verbonden en verticaal ondersteund moeten worden om uitknikken te voorkomen [4](#page=4). Als stempels kunnen dienen: 1. **Stalen profielen (vakwerkliggers)** [5](#page=5). 2. **Buis- of kokerprofielen**: Geschikt voor grote overspanningen tot 40 meter en voor zeer grote krachten [5](#page=5). 3. **Hydraulische stempels**: Veelzijdig inzetbaar, gemakkelijk te plaatsen en kunnen grote druk opvangen. Met beweegbare voeten en telescopische constructie kunnen deze stempels een hoek van 45 graden maken en lengtes tot 22 meter bereiken, waardoor gewenste binnenwerkruimtes vergroot kunnen worden [5](#page=5). > **Tip:** Hydraulische stempels bieden flexibiliteit in plaatsing en aanpassing, wat een voordeel kan zijn bij complexe bouwkuipen. ### 3.2.2 Grondankers (trekankers of groutankers) Grondankers, ook wel trekankers of groutankers genoemd, bieden het grote voordeel van een volledig open bouwput, wat ongehinderd werken mogelijk maakt in tegenstelling tot bij stempels [6](#page=6). **Principeschets:** Grondankers bestaan uit stalen trek-elementen (stalen staaf met ankerplaat) die onder een bepaalde hellingshoek door de beschoeiingswand in de achterliggende grond worden geplaatst. Ze worden verankerd in de grond door middel van een verhard grout-lichaam. Grout is een mengsel van cement, water en eventuele toeslag- en hulpstoffen. Dit grout-lichaam vormt een "prop" die zich in de grond vastzet, waardoor de beschoeiing niet kan omvallen of richting de bouwput kan verschuiven [6](#page=6). **Uitvoering:** 1. Boren van een boorgat door de beschoeiingswand [6](#page=6). 2. Boren met een voerbuis (uitgerust met een boorkop) door het boorgat in de achterliggende grond, onder een hellingshoek van ongeveer 4 tot 6 meter diep [6](#page=6). 3. Injecteren van het groutmengsel (watercement mengsel) onder hoge druk in de voerbuis. Een deel vloeit achteraan uit de voerbuis en vormt de groutprop [6](#page=6). 4. Plaatsen van wapeningsstrengen of een wapeningsstaaf in de voerbuis [7](#page=7). 5. Verwijderen van de voerbuis [7](#page=7). 6. Na verharding van het groutmengsel worden de strengen of de staaf opgespannen en vastgezet met een ankerkop, wat het enige zichtbare deel op de beschoeiingswand is [7](#page=7). > **Voorbeeld:** Een typische groutprop kan variëren in grootte, afhankelijk van de benodigde draagkracht en de grondgesteldheid, om effectieve verankering te garanderen [6](#page=6) [7](#page=7). #### Andere toepassingen van grondankers Grondankers worden ook gebruikt als trekankers voor de betonplaat in een bouwput. Bij verwachte grote opwaartse grond- of waterdruk kan de funderingsplaat bol gaan staan of bezwijken. Om dit te voorkomen, kunnen trekankers in de funderingsplaat worden aangebracht, waarbij het plaatsingsprincipe vergelijkbaar is met dat van ankers in beschoeiingen. De ankerkoppen worden nadien weggewerkt in een tweede opgestorte betonlaag [8](#page=8). > **Tip:** Het gebruik van grondankers is een efficiënte methode om zowel horizontale als opwaartse krachten op bouwwerken te weerstaan, wat de stabiliteit en veiligheid aanzienlijk verhoogt [6](#page=6) [8](#page=8). --- # Specifieke beschoeiingstechnieken Dit onderwerp behandelt gedetailleerd twee specifieke grondkerende en stabiliserende technieken voor bouwputten: de damplankenwand (Berlinerwand) en de secanspalenwand. ### 3.1 Damplankenwand of "Berlinerwand" Een damplankenwand, ook wel Berlinerwand genoemd, is een tijdelijke constructie die de achterliggende grond tegenhoudt, maar niet waterdicht is. Deze techniek wordt vaak toegepast wanneer bouwputten vanwege plaatsgebrek niet schuin (in talud) kunnen worden aangelegd [9](#page=9). #### 3.1.1 Werkwijze Verticale stalen I- of H-profielen worden met een tussenafstand van ongeveer 1 tot 3.5 meter in de grond aangebracht door middel van heien, trillen of plaatsen in vooraf geboorde gaten. Vervolgens wordt de bouwput ongeveer 0.5 tot 1 meter uitgegraven en worden er handmatig elementen (gemaakt van hout, beton of staal) tussen de flenzen van de profielen geschoven over de hoogte van de uitgegraven laag. Er wordt zo recht mogelijk uitgegraven om holtes achter de constructie te vermijden die tot grondverschuivingen kunnen leiden. De tussenliggende balken en betonplaten worden langs de putzijde vastgezet met houten wiggen. Dit proces wordt herhaald voor elke uitgegraven laag totdat de gewenste diepte is bereikt, waardoor een aaneensluitend scherm rondom de bouwput ontstaat. De gronddruk wordt via de tussenelementen overgebracht naar de H-profielen. De wand zelf is nooit dieper dan de bouwput, enkel de stalen profielen reiken dieper [9](#page=9). > **Tip:** Er wordt zo recht mogelijk uitgegraven om holtes achter de constructie te vermijden [9](#page=9). #### 3.1.2 Materialen De damwandelementen kunnen uit diverse materialen bestaan, waaronder hout, staal en beton. De keuze van het materiaal wordt bepaald door functionele, constructieve en financiële overwegingen [10](#page=10). * **Hout:** Houten damplanken worden doorgaans gebruikt voor relatief kleine constructies. De balken hebben typisch een dikte van 5 tot 15 cm en een hoogte van 13 tot 18 cm [10](#page=10). * **Staal:** Stalen platen zijn groter dan houten balken en verkorten daardoor de plaatsingstijd. Ze worden in de grond geduwd en snijden als het ware de grond in tweeën, wat de kans op holtes achter de wand minimaliseert. Bovendien zijn stalen platen redelijk waterdicht, zeker bij een goede aansluiting tussen de platen [10](#page=10). * **Beton:** Betonplaten, ongeveer 5 tot 10 cm dik, zijn voorzien van tralieliggers die zorgen voor de sterkte en stijfheid van de plaat. Deze platen hebben doorgaans een lengte van 1.5 tot 2 meter en een hoogte van circa 40 cm [10](#page=10) [11](#page=11). #### 3.1.3 Verankering Bij Berlinerwanden van aanzienlijke hoogte, met een corresponderende hoge gronddruk, wordt de damwand verankerd met grondankers. Om de ankerstaven te bevestigen en de krachten te verdelen, worden horizontale gordingen (stalen profielen die verticale profielen verbinden) aan de damwand bevestigd. Een wand van één verdiepingshoogte wordt meestal zonder verankering uitgevoerd; vanaf twee of meer verdiepingen is verankering noodzakelijk vanwege de beperkte stijfheid van de beschoeiingswand [11](#page=11). #### 3.1.4 Samenvattende kenmerken * Grondkerend [11](#page=11). * Niet waterkerend [11](#page=11). * Tijdelijke constructie die nadien wordt verwijderd [11](#page=11). * Vereist een "droge" werf; graafwerk en plaatsing van tussenelementen gebeuren manueel. Indien nodig kan tijdelijke grondwaterverlaging ("bemaling") noodzakelijk zijn [11](#page=11). * Toepasbaar bij goed penetreerbare grond vanwege het handmatige graafwerk [11](#page=11). * Geschikt voor bouwputten met dieptes beperkt tot circa 12 meter [11](#page=11). * Niet aanbevolen binnen de invloedssfeer van bestaande gebouwen of constructies, aangezien het de gronddruk wel kan opvangen, maar zettingen van omliggende zware constructies niet kan tegengaan. In dergelijke gevallen is een andere beschoeiingstechniek aangewezen [11](#page=11). * Groot voordeel is de flexibiliteit; de wand kan eenvoudig worden aangepast aan de vorm en situatie van de bouwput [11](#page=11). * Relatief eenvoudig te construeren met gestandaardiseerde bouwelementen, wat leidt tot lagere kosten dan andere beschoeiingstechnieken [11](#page=11). ### 3.2 Secanspalenwand Een secanspalenwand is een beschoeiingsconstructie rondom een bouwput, gevormd door een reeks palen die in de grond worden gevormd, geboord of geschroefd. Er wordt onderscheid gemaakt tussen in elkaar snijdende ("secans") palen en aan elkaar rakende ("tangens") palen; hier wordt enkel het eerste type behandeld. De secanspalenwand is grondkerend en waterremmend, maar niet volledig waterdicht vanwege mogelijke doorsijpeling tussen de palen. In sommige gevallen kan deze wand ook dragend zijn en deel uitmaken van de fundering [12](#page=12). #### 3.2.1 Werkwijze ##### Uitzetten van de palen Om de waterremmende eigenschap te garanderen, is een nauwkeurige en loodrechte uitvoering van de palen essentieel. Om de precieze positie van de palen en de correcte insnijdingsdiepte te waarborgen, moet de boormachine nauwkeurig gepositioneerd kunnen worden. Om te voorkomen dat de boormachine bij het inboren afwijkt of scheef boort, wordt eerst een gewapende "geleidingsbalk" in beton gerealiseerd. Hiervoor wordt een geul van circa 40 cm diep en een breedte van de paaldiameter plus ongeveer 60 cm gegraven. Voordat het beton wordt gestort (dat aan weerszijden circa 30 cm breder is dan de toekomstige palen), wordt centraal in de geul een polystyreen sjabloon geplaatst dat overeenkomt met de positie en diameters van de te realiseren palen. Na het uitharden van het beton kan het sjabloon worden verwijderd en kan de palenboor-machine exact in de opening worden geplaatst. De geleidingsbalk blijft zichtbaar bovenaan en verbindt de koppen van de palen, wat zorgt voor samenhang. De extra breedte van de geleidingsbalk kan later worden afgekapt [12](#page=12) [13](#page=13). > **Tip:** Een geleidingsbalk in beton, uitgezet met een polystyreen sjabloon, garandeert de precieze plaatsing en loodrechte uitvoering van de palen [13](#page=13). ##### Volgorde van uitvoering van de palen De wand bestaat uit "primaire" en "secundaire" palen, uitgevoerd in drie fasen om grondverschuivingen of verzakkingen te voorkomen. Eerst worden de "primaire" palen gerealiseerd (schematisch blauw en geel), waarna, na voldoende uitharding, de "secundaire" palen (rood) worden geboord [14](#page=14). ##### Realiseren van de palen Het boorprincipe is gebaseerd op "verbuisde schroefboorpalen". Een holle "mantelbuis" wordt in de grond geperst terwijl de grond erin wordt weggenomen. De mantelbuis ondersteunt het boorgat, waardoor zettingen van de grond beperkt blijven en de grond naast het boorgat niet wordt verdrongen. Dit maakt het boren naast bestaande funderingen zonder risico mogelijk. Deze techniek is bovendien trillingsvrij en geluidsarm. De "schroef van Archimedes" of avegaar, met een boorkop, draait binnenin de mantelbuis en transporteert de los geboorde grond naar boven. Op de juiste diepte wordt beton door de holle as van de avegaar gepompt, terwijl de mantelbuis en avegaar omhoog worden gedraaid, waardoor het beton onmiddellijk de ontstane holle ruimte vult. De secundaire palen worden enkele dagen na de primaire palen geboord en snijden deze een paar centimeter af, afhankelijk van de paaldiameter. Secundaire palen worden meestal van wapening voorzien in de vorm van staven of stalen profielen [14](#page=14) [15](#page=15). > **Tip:** Het "verbuisde" boorsysteem met een mantelbuis voorkomt grondverdrenging en maakt boren naast bestaande funderingen mogelijk [14](#page=14). #### 3.2.2 Verankering Na het uitharden van de palen kan de bouwput gefaseerd worden uitgegraven, waarbij per fase (ongeveer één verdiepingshoogte) grondankers worden geplaatst in de aansluiting van twee palen. De vloerplaat die in de palenwand wordt geïntegreerd, zorgt voor een sterke, samenhangende kelderconstructie. Later kan een voorzetwand worden gerealiseerd die dient als afgewerkte kelderwand, waarbij wapeningsnetten vóór de secanspalenwand worden gemonteerd en met beton worden opgespoten [15](#page=15) [16](#page=16). #### 3.2.3 Samenvattende kenmerken * Grondkerend [16](#page=16). * Waterremmend [16](#page=16). * Uitvoering is mogelijk zonder verlaging van de grondwatertafel en in vrijwel elke grondsoort. Harde ondergronden of funderingsmetselwerk vormen geen obstakel [16](#page=16). * Boren naast bestaande funderingen is mogelijk zonder risico op schade door de trillingsvrije techniek en het ontbreken van grondverdringing, waardoor veranderingen in grondspanningen en zettingen worden uitgesloten [16](#page=16). * De palenwand heeft een hoog verticaal draagvermogen en kan als onderdeel van de constructie dienen, bijvoorbeeld voor de gevel [16](#page=16). * Door het gebruik van polystyreen sjablonen en een wendbare machine is de vorm van de palenwand flexibel te bepalen, zelfs ronde uitvoeringen zijn mogelijk [16](#page=16). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Beschoeiingstechnieken | Verticale grondkerende constructies die worden uitgevoerd om de grond op zijn plaats te houden, verzakkingen van wegenis en aanpalende gebouwen te voorkomen, en die kunnen variëren in materiaalkeuze en uitvoeringsmethode, afhankelijk van de omstandigheden. | | Grondkerende constructies | Bouwwerken die ontworpen zijn om de achterliggende grond te ondersteunen en te voorkomen dat deze instort of verschuift, cruciaal bij bouwputten en diepe uitgravingen. | | Verticale grondkerende constructies | Specifieke vorm van grondkerende constructies die een verticaal schild vormen om de instabiliteit van de grond te beheersen. | | Damplanken | Een specifieke type beschoeiing dat bestaat uit een combinatie van stalen H-profielen en kleinere elementen zoals hout, beton of kunststof, die tussen de flenzen van de profielen worden geschoven om een scherm te vormen. | | Berlinerwand | Een tijdelijke grondkerende constructie, ook wel damplankenwand genoemd, die bestaat uit verticale stalen H-profielen waartussen elementen van hout, beton of staal worden geschoven om de grond tegen te houden. | | Stalen damwanden | Een aaneengesloten reeks van geprofileerde stalen profielen die als grondkerende constructie worden toegepast, vaak in de vorm van waterdichte schermen. | | Palenwand | Een beschoeiingsconstructie gevormd door een aaneenschakeling van in de grond gevormde, geboorde of geschroefde palen, die grondkerend en waterremmend kan zijn. | | Secanspalenwand | Een type palenwand waarbij de palen elkaar in de grond snijden om een zo waterdicht mogelijke constructie te vormen, vaak gebruikt als grondkering. | | Slibwanden | Een andere benaming voor diepwanden, diep in de grond aangebrachte wanden, vaak gebruikt voor grondkering en als onderdeel van funderingen. | | Soil-mix wanden | Een beschoeiingstechniek waarbij de grond ter plaatse wordt gemengd met cement en andere bindmiddelen om een stabiele, waterdichte wand te creëren. | | Stempeling | Het aanbrengen van horizontale elementen, zoals profielen of kokers, tussen twee tegenover elkaar staande beschoeiingswanden om de bouwput open te houden en de gronddruk op te vangen. | | Stempels | De horizontale elementen die bij stempeling worden gebruikt om de beschoeiingswanden te ondersteunen en de zijwaartse gronddruk te weerstaan. | | Grondankers | Trek-elementen (stalen staaf met ankerplaat) die onder een hoek in de grond worden geplaatst en verankerd met een verhard grout-lichaam, om beschoeiingen te verstevigen of opwaartse krachten op funderingsplaten tegen te gaan. | | Trekankers | Een algemene term voor grondankers die primair worden gebruikt om trekkrachten op te vangen, zoals bij beschoeiingen of om opwaartse druk op funderingen te weerstaan. | | Groutankers | Een specifiek type grondanker waarbij een mengsel van cement en water (grout) wordt geïnjecteerd om een verankeringslichaam in de grond te vormen. | | Grout | Een vloeibaar mengsel van cement, water en eventuele toeslagmaterialen, gebruikt om verankeringslichamen te vormen of boorgaten te stabiliseren. | | Gordingen | Horizontaal geplaatste stalen profielen die twee of meer verticale beschoeiingsprofielen met elkaar verbinden om de krachtoverdracht naar stempels of ankers te verbeteren. | | Verankering | Het proces waarbij de beschoeiing wordt vastgezet in de grond, meestal met behulp van grondankers, om stabiliteit te garanderen tegen de optredende gronddruk. | | Gronddruk | De druk die de achterliggende grond uitoefent op een verticale constructie zoals een beschoeiing of damwand. | | Waterremmend | Een constructie die de doordringing van grondwater aanzienlijk vertraagt, maar niet volledig tegenhoudt, zoals bij palenwanden. | | Waterdichtheidseisen | Specificaties die aangeven in welke mate een constructie het passeren van water moet beperken, variërend van waterkerend tot volledig waterdicht. | | Bemalen | Het kunstmatig verlagen van de grondwaterstand in of rond een bouwput, vaak nodig bij bouwactiviteiten in vochtige gronden om droge werkomstandigheden te creëren. | | Talud | Een schuine helling van de grond, in tegenstelling tot een verticale uitgraving of beschoeiing. | | Groutprop | Het verharde grout-lichaam dat zich vormt achter de beschoeiing of in het boorgat wanneer grout wordt geïnjecteerd, en dat dient als verankering. | | Verbuisde schroefboorpalen | Een methode voor het maken van palen waarbij een mantelbuis in de grond wordt gedrukt, de grond uit de buis wordt verwijderd met een schroefboor, en vervolgens beton wordt geïnjecteerd. | | Mantelbuis | Een holle buis die tijdens het boren van palen in de grond wordt gebruikt om het boorgat te ondersteunen en te voorkomen dat de grond instort. | | Schroef van Archimedes (avegaar) | Een eindeloze schroef met een boorkop aan het uiteinde, gebruikt om grond uit een boorgat te verwijderen en tegelijkertijd de ruimte te vullen met beton. |