Soil nailing

In de onderstaande tekst wordt eerst vernageling besproken, gevolgd door deuvels.

Vernageling

Grondvernageling is een bestaande en bewezen techniek en wordt in het buitenland veelvuldig toegepast bij het versterken van grondophogingen en verankering van steile taluds. De methode is ook te omschrijven als een soort grondwapening, vergelijkbaar met de wapening in beton. Toepassingen van deze techniek zijn te vinden in de wegenbouw en spoorbouw. Tegenwoordig wordt deze techniek ook toegepast bij dijken, zie .

Beschrijving van de techniek

Vernageling heeft tot doel de macrostabiliteit van het talud van de ophoging te verbeteren bij een beperkte beschikbare ruimte. Hierbij worden staafvormige elementen in de ophoging en ondergrond aangebracht. De kern van deze elementen bestaat uit stalen staven, maar in plaats daarvan kunnen ook elementen van koolstofvezels of kunststof worden toegepast. Het staafvormig element wordt omhult door een groutlichaam, die in de grond wordt gevormd. De nagels worden volgens een bepaald stramien en onder een geschikte hoek in het talud ingebracht, en hebben een lengte tussen 15 en 30 meter, en een diameter van circa 0,15 tot 0,20 m. Aan de taludzijde worden de nagels net onder het maaiveld verbonden met een kopplaat (facing). Het principe van vernageling is in figuur 9.5.9 weergegeven. Zie voor een meer gedetailleerde beschrijving van vernageling en de facing .

Op de plaats waar de nagel een potentieel afschuifvlak in de ophoging doorsnijdt, ontstaat een vervorming in de nagel in de vorm van een S (zie figuur 9.5.6). Deze vervorming zorgt ervoor dat trekkrachten in de nagel ontstaan, die via de omhulling van de nagel op de omringende grond worden overgedragen. Daarnaast heeft deuvelwerking in de nagel een (beperkte) bijdrage aan de stabiliteitstoename. Door de kopplaat wordt de trekcapaciteit vergroot van het nageldeel dat zich bevindt in de afschuivende grondmoot.

Uitvoeringsmethode

De uitvoering geschiedt met behulp van een ankerboormachine met losse makelaar en een meng- en pompinstallatie voor het aanbrengen van het grout. De kraan met aanhanger staan opgesteld op de kruin van de ophoging(zie figuur 9.5.7). De kraan is voorzien van een relatief lange makelaar die tot bijna in de teen van de ophoging kan reiken. Het is ook mogelijk om met een ankerboormachine onderaan de dijk/ophoging de nagels te installeren(zie figuur 9.5.8).

Deuvels

Een tweede methode van vernageling aanbrengen is het aanbrengen van expanding columns ofwel deuvels.

Bij deuvels wordt een stalen buis, voorzien van een omhullende kous, vanaf de kruin van de ophoging schuin in het talud geplaatst, tot in de draagkrachtige ondergrond. De kous wordt vervolgens volgeperst met cement-bentoniet. De kous zet daarbij uit.

Beschrijving van de techniek

De werking van de deuvels is gericht op het verhogen van de stabiliteit van de ophoging door het afschuiven van het talud langs een diep glijvlak tegen te gaan. De deuvels bestaan in principe uit de volgende elementen:

De expanders hebben een diameter van 40-60 cm en worden in rijen onder de grondophoging geplaatst. Het principe van de versterking met deuvels is in figuur 9.5.9 weergegeven.

De werking van de deuvels berust op:

Uitvoeringsmethode

De deuvels worden geplaatst in voorgeboorde gaten met een grotere diameter dan dat van de stalen buis. De gaten worden geboord vanaf de kruin met een machine (zie figuur 9.5.10) die ook gebruikt wordt voor het installeren van groutankers. De boorbuis die wordt gebruikt bestaat uit elementen van 2 m lengte en is aan de onderzijde voorzien van een boorkroon. De opgeboorde grond wordt via de ruimte tussen buis en grond naar het maaiveld opgedrukt en daar opgevangen in een bak. Zodra de boorbuis over de vereiste lengte in het Pleistocene zand is geboord, wordt de boorbuis teruggetrokken, het boorgat wordt in stand gehouden met een steunvloeistof. Vervolgens wordt in het geboorde gat de deuvel met expander geplaatst. De expander is bevestigd rondom een stalen buis, die in de ophoging en de ondergrond doorloopt. De lengte van de expander is zodanig dat deze de samendrukbare lagen in en onder de ophoging doorsnijdt. De buis wordt tevens gebruikt om de expander naar de vereiste diepte te drukken. Uit gaten in de buis wordt onder druk cement-bentoniet tussen de buis en de kous gepompt.