Luchtdrukconsolidatie | BeauDrain

  • Luchtdrukconsolidatie | BeauDrain

    Bij het bouwrijp maken van een terrein valt de keuze van een ontwerper vaak op de toepassing van reguliere verticale drainage met overhoogte. In de meeste gevallen is dit ook de beste en goedkoopste oplossing. Zeker wanneer er voldoende tijd, ruimte en zand beschikbaar is tijdens de uitvoering van het project. Wanneer er, om wat voor reden dan ook, zeer snel opgeleverd of opgehoogd moet worden, geen ruimte beschikbaar is voor extra overhoogte of extra zand aanbrengen te duur is, is het vaak nuttig om te kijken naar andere zettingsversnellende maatregelen zoals BeauDrain.

  • Beaudrain machine

Omschrijving

Het BeauDrain systeem is ontworpen als alternatief voor de traditionele vacuümdrainage methode. Bij de traditionele vacuümdrainage techniek (ook bekend onder de Menard techniek en op verzoek ook door Cofra te installeren) wordt een gebied bouwrijp gemaakt met verticale drainage, waarna het terrein met folie luchtdicht wordt afgedicht en een onderdruk aan de verticale drains wordt overgedragen via doorvoeren in de folielaag en een goed doorlatende zandlaag. Vaak is deze traditionele constructie vanwege de speciale eisen aan de zandlaag, de noodzaak om de randen van de folie goed af te dichten door middel van een gracht of bentoniet sleuf en het risico op lekken in de folieafdichting, risicovol en duur. Bij het toepassen van de BeauDrain techniek wordt, door het ondergronds en luchtdicht aanleggen van de horizontale drain, de hele folieconstructie overbodig en het risico op lekken verminderd. De zandlaag dient echter nog wel aangebracht te worden en dient hierbij zuiver voor de stabiliteit van de machine. Hierbij is het echter niet nodig een goed drainerende zandlaag aan te brengen en dient de zandlaag zuiver als werkvloer voor de installatiemachine. De installatiemachine maakt gebruik van een speciaal ontworpen ploeg-mes om (afhankelijk van de dikte van de werkvloer, de grondslag en de grondwaterstand) een horizontale verzameldrain te trekken op maximaal 2.5m beneden installatieniveau. Deze horizontale drain wordt door het productieproces automatisch aangelegd aan de bovenzijde van een in dezelfde werkgang geïnstalleerde verticale drain. Een strook folie, als laatste geïnstalleerd bovenop de horizontale drain, verbetert de afdichting tussen de atmosfeer en het drainagescherm. Na installatie van een vooraf bepaalt aantal drains, wordt een blinde sectie van de drain naar de oppervlakte geleidt waar deze verbonden wordt met een vacuümpomp.

Beaudrain installation plan

Per project wordt de ondergrond nauwkeurig bestudeerd om zeker te zijn dat het systeem zal functioneren zoals gewenst is. Hierbij is het noodzakelijk dat er vlak onder het oppervlak een slappe afsluitende klei of veenlaag aanwezig is. In het geval dat de bovenste laag bijvoorbeeld uit een relatief stijve kleilaag bestaat, kan het voorkomen dat het installatie gat open blijft staan en de onderdruk in het systeem negatief beïnvloed wordt door luchtlekkage. De onderdruk, via de horizontale drains aangebracht op de verticale drains, werkt als een fictieve bovenbelasting. De toepassing van BeauDrain met een onderdruk van 50 kPa en een ophoging van 2 meter laat hetzelfde zettingsgedrag zien als verticale drainage geïnstalleerd met dezelfde drainafstand en een ophoging van 2m + 50 kPa = 4.5m zand. Dit betekent dat bij het gebruik van BeauDrain, inclusief het aanbrengen van de bovengenoemde 2 meter zand, de zetting sneller plaatsvindt. Dit heeft ook voordelen voor de stabiliteit omdat de ondergrond zich aanpast aan een hogere belasting dan dat er daadwerkelijk ligt waardoor met name de eerste slagen aanzienlijk dikker kunnen zijn en er sneller opgehoogd kan worden. Mocht u meer vragen hebben over de achtergrond van BeauDrain en de achterliggende theorie, dan kunt u altijd vrijblijvend contact met ons opnemen.

Voordelen

De voordelen van het toepassen van het BeauDrain-systeem zijn legio:

  • Een korte installatieperiode en een schoon werkterrein na installatie
  • Er wordt geen grond ontgraven, waardoor mogelijke schade ten gevolge van horizontale vervorming van de grond als gevolg van ontspanning en onvoldoende opvulling wordt voorkomen
  • Geen aanvoer van drainzand of afvoer/opslag van uitkomende grond
  • Door gebruik van verticale drains is een zeer grote werkdiepte haalbaar
  • Het pleistocene zand kan op veilige afstand worden gevolgd
  • Door de vacuümdruk ontstaat een verhoging van de effectieve spanning waardoor risico’s voor instabiliteit bij doorgaande ophoging afnemen
  • Het bestaande grondlichaam wordt gebruikt als afdichtend medium, waardoor het gebruik van een oppervlaktefolie achterwege kan blijven
  • Werkterrein na installatie direct en blijvend toegankelijk voor andere werkzaamheden
  • De schermconfiguraties kunnen aangepast worden op de te consolideren grondsoort
  • Horizontale beïnvloeding bij doorgaande ophoging neemt aanzienlijk af
  • Aanzienlijke reductie van seculaire zettingen en verschilzettingen behoort tot de mogelijkheden van het BeauDrain-systeem

Mocht u vragen hebben over de installatie van BeauDrain, of wilt u advies aangaande een benodigde grondverbetering, dan kunt u altijd vrijblijvend contact met ons opnemen.

Toepassingen

De toepassingsgebieden voor BeauDrain zijn:

  • Versneld bouwrijp maken van woonwijken
  • Aanleg van infrastructuur (wegen, spoorwegen en vliegvelden)
  • Aanleg van dijken
  • Versneld aanleggen van ophogingen
  • Het bouwrijp maken van terreinen waarbij overhoogte duur of schaars is

Referenties

Referentie vacuum consolidatie BeauDrain Project report Video
2011
OOIJ fase 2 Diemen, Netherlands – 50.000 m2
2008
A12 Woerden, Netherlands – 16.500 m2
2007
Volendam, Netherlands – 11.160 m2
Oude Tol Reeuwijk, Netherlands – 8.300 m2
Pijnacker Boezem III, Netherlands – 20.000 m2
2006
Pijnacker, Netherlands – 14.000 m2
2005
Snelweg A2 Breukelen, Netherlands- 20.000 m2
2004
Hoorn, Netherlands – 19.000 m2 Video
2003
A2, Netherlands – 107.000 m2 Project report Video
Woonwijk Pijnacker, Netherlands – 40.000 m2
Openbaar vervoer Pijnacker, Netherlands – 25.000 m2
Locale weg Niewerkerk, Netherlands – 18.000 m2

Brochure

Ontwerp

Ontwerp informatie BeauDrain

De benodigde stramienmaat, installatiediepte en de hoogte van de non-permeabele overgang van het BeauDrain systeem zijn projectafhankelijk en worden bepaald aan de hand van ontwerpberekeningen. Hierbij is de stramienmaat sterk afhankelijk van de beschikbare tijd voor het voorbelasten alsmede de gestelde zettingseisen aan de toekomstige constructie. De installatiediepte en het deel wat afgeblind is, zijn afhankelijk van de geologie en mogelijke eisen ten aanzien van geohydrologie. Voor het maken van een ontwerp zijn, naast eenvoudige formules voor 1 laags systemen, ook verschillende rekenmethodieken voorhanden, zoals de Koppejan methode (alleen toegepast in Nederland) en de verschillende isotachen methoden. De vermelde methoden zijn verwerkt in commerciële software, zoals bijvoorbeeld MSettle (www.delftgeosystems.nl), en in staat om naast een stramienafstand ook de zetting en restzetting te bepalen. De onderdruk wordt gemodelleerd als een fictieve bovenbelasting gelijk aan de onderdruk in het systeem. Cofra gebruikt, naast MSettle, een intern ontwikkeld programma gebaseerd op de isotachen theorie. Door gebruik te maken van de eigen geotechnische afdeling en de expertise van Hydronamic, het ingenieursbureau van Boskalis met meer dan 10 geotechnische ingenieurs, is Cofra in staat het gehele ontwerp te verzorgen van zowel kleine als zeer grote werken. Daarnaast is het mogelijk een second opinion te geven op een bestaand ontwerp. Voor de berekeningen met het intern ontwikkelde programma wordt gebruik gemaakt van een 1 dimensionaal isotache model gebaseerd op de theorie van Yin and Graham 1989 met Terzaghi consolidatie. De drains worden gemodelleerd met de afleiding van Barron-Carillo. Binnen het rekenmodel is het mogelijk de hele fasering van het werk te modelleren en in de tijd de zetting, restzetting en aanpassing van de lagen te berekenen. Indien u een ontwerp bij ons wilt laten uitvoeren dan is het volgende benodigd:

Geometrie

  • Bestaand maaiveld
  • Toekomstig maaiveld
  • Waterstand
  • Schets van het gebied en locatie waar grondverbetering noodzakelijk is

Geotechnische gegevens

  • Grondprofiel (boring, CPT, SPT)
  • Geotechnische parameters ( soortelijke gewichten, samendrukkingsparameters)

Uitvoeringsgegevens

  • Maximale duur van de voorbelasting
  • Wensen ten aanzien van overhoogte of drainafstanden

Eisen

  • Zettings- of restzettingseis of een minimale consolidatiegraad

Mocht u slechts een deel van de informatie hebben, dan kunt u altijd contact opnemen om te kijken of we een ontwerp kunnen verzorgen met de voor handen zijnde gegevens, of dat er aanvullend onderzoek nodig is.

Onze andere activiteiten: