4.4 Lekkages

Na het droogzetten van de bouwkuip is enige lekkage geconstateerd, zoals gebruikelijk is voor diepwanden, zeker in goed doorlatende zandgrond (zie onderstaande foto).In een afstudeerwerk is een analyse van de lekkage uitgevoerd. Op basis van de geboortebewijzen en foto’s van de 24 de panelen is gepoogd het patroon van de lekkage inzichtelijk te maken en op basis daarvan een verklaring te geven voor de opgetreden lekkage.

Over het onderste deel van de wanden zijn de meeste natte plekken geconstateerd. De bovenzijde van verticale scheuren en puntvormige lekken zijn goed te zien, maar tot hoever naar onder deze doorlopen is lastig vast te stellen op de foto’s aangezien het water naar beneden loopt, waardoor alles onder de scheur nat is.

Het meest opvallend zijn echter de horizontale watervoerende scheuren. Hiervan is het niveau wel goed vast te stellen. Het grootste deel van deze horizontale scheuren bevindt zich tussen NAP‑7 en ‑12 m. Er zijn een aantal mogelijke verklaringen denkbaar voor dit type watervoerende scheuren:

Ad 2 (scheuren door buigend moment)

Het maximale veldmoment in de wand treedt op bij het droogzetten van de bouwkuip rond NAP-15 m, ervan uitgaand dat de diepwand niet gesteund wordt door de owb-vloer, zie ook de volgende paragraaf. Door het optredend maximaal moment kunnen er aan de binnenzijde van de kuip trekscheuren optreden in het beton. In dat geval zal echter aan de buitenzijde juist een drukspanning ontstaan, zodat dit mechanisme niet tot doorgaande scheurvorming of een verbinding met het grondwater buiten de put zal kunnen leiden.

Omdat bekend is dat het uitzakken van diepwandbeton tot kleine kanaaltjes onder horizontale wapeningsstaven kan leiden, is echter ook niet volledig uit te sluiten dat trekscheuren aan de binnenzijde van de put worden gevoed door water dat elders van buitenaf het paneel binnendringt.

De zichtbare horizontale lekkage is echter voornamelijk geconstateerd boven het niveau waar het maximale moment wordt verwacht, dus daarmee is deze oorzaak voor de geconstateerde lekkage niet heel aannemelijk.

Ad 4 (stortonderbrekingen)

In de geboortebewijzen zijn alle stortonderbrekingen die langer dan 15 minuten duurden genoteerd, wat betreft tijd en niveau. Enkele van de waargenomen lekkages komen overeen met deze stortonderbrekingen, maar de stortonderbrekingen kunnen lang niet alle horizontale watervoerende scheuren verklaren.

Ad 5

Tijdens het verharden van beton kunnen er horizontale krimpscheuren ontstaan indien de verkorting van het beton (gedeeltelijk) verhinderd wordt.

Tijdens het verharden van het diepwandpaneel in de grond zal de temperatuur van het beton (ΔT) afnemen. In dit geval is hieraan niet gemeten, maar op basis van andere projecten waarin dit wel is gemeten (Diepwanden Spoorzone Delft en Kruispleingarage Rotterdam, Boorpalen IBG Groningen) mag een afname in de orde van 25^oC worden verwacht. Uitgaande van een uitzettingscoëfficiënt van 11x10^-6/^oK betekent dit een verkorting van het diepwandpaneel in over de volledige hoogte van zo’n 6 mm indien deze niet zou worden verhinderd. In het geval van volledige verhindering van vervorming zal er een trekspanning ontstaan van ca 7 N/mm², hetgeen hoger is dan de treksterkte van het beton. De grondopbouw bestaat in dit geval volledig uit zand, waarlangs een grote wrijving kan ontstaan door het verkorten van de panelen.

Uitgaande van een lineaire toename van de wrijving langs de panelen met de korrelspanning en een g.w.s. van ca. 3 meter onder maaiveld, mag worden verwacht dat de maximale trekspanning zou kunnen ontstaan op een niveau tussen 1/2*L en 2/3*L vanaf de bovenkant van de diepwand, dus tussen NAP-10 en NAP-14. Het feit dat het zandpakket vanaf circa NAP-9 m zeer stijf is (hoge conusweerstanden) zou kunnen betekenen dat dit niveau in werkelijkheid nog iets hoger ligt.

De lekkage vanuit horizontale scheuren is geconstateerd op niveau’s tussen NAP-7 tot -12m. Ervan uitgaande dat op één niveau een horizontale krimpscheur zou ontstaan is dat dus redelijk in lijn met het niveau waar de hoogste trekspanning zou optreden. Daarmee lijkt het optreden van krimpscheuren, naast stortonderbrekingen, een oorzaak voor de geconstateerde lekkage door horizontale scheuren.

Lekkage tijdens het droogzetten

Over het algemeen is het gunstig als een grondkerende wand weinig vervorming ondergaat, maar het heeft ook een nadeel. De verharding van de onderwater betonvloer heeft enige krimp tot gevolg, waardoor deze, als het droogzetten van de bouwput begint, niet meer goed aansluit aan de wand. Omdat de wand vervolgens weinig vervormt tijdens het verlagen van de waterstand in de put, treedt er lekkage op tussen wand en onderwater betonvloer. Vooraf is berekend dat zowel de krimp van de onderwater betonvloer als de vervorming van de wand bij droogzetten circa 4 mm zou bedragen. Dit had de volgende consequenties:

De laatste 2 punten hebben er in dit geval toe geleid dat de onderwater betonvloer gewapend is uitgevoerd.