Unieke insteek consolidatie Markermeerdijken

Bij het versterken van de Markermeerdijken maakt de Alliantie gretig gebruik van de expertise van Cofra. Dankzij de (vacuüm)consolidatietechnieken wordt de zettingsgevoelige ondergrond namelijk (versneld) gestabiliseerd. In een bepaald dijkvak is zelfs sprake van een heuse wereldprimeur. Een gesprek met Wiegert Dijkkamp, projectmanager bij Cofra Nederland.

Cofra heeft een lange staat van dienst op het gebied van (vacuüm-)consolidatie. “Onze verticale drainagetechnieken worden wereldwijd veelvuldig toegepast op de meest uiteenlopende projecten”, begint Dijkkamp. “Vanwege de slappe ondergrond hier op de Markermeerdijken zijn we al in een vroeg stadium ingeschakeld om ons licht te laten schijnen over het versnellen van het zettingsproces. In dit geval wordt het merendeel van de dijken verbreed in plaats van opgehoogd, waarbij op de slecht doorlatende slappe klei- en veenlagen extra gewicht wordt aangebracht.”

Als 100% dochter van Alliantiepartner Boskalis staat Cofra bekend om zijn innovatieve oplossingen. “Met bijna honderd jaar aan ervaring zijn we in staat om pasklare oplossingen te bedenken voor elk grondverbeteringsproject”, vervolgt Dijkkamp. “Zo ook bij de Markermeerdijken, waar vele miljoenen strekkende meters aan verticale drainage is toegepast. In het voortraject hebben we in samenwerking met de Alliantie een pilot uitgevoerd bij Schardam om te bekijken welke methodiek zich het beste leent voor deze dijkversterkingsopgave. We hebben hier te maken met een extreem slappe ondergrond. Zie het als een slecht doorlatende spons die wil gaan inklinken zodra er gewicht op wordt aangebracht. Echter door de slechte doorlatendheid kan dat niet, waardoor veel wateroverspanning ontstaat in die spons. Met onze verticale drainagemethode wordt dat ‘overspannen’ grondwater versneld uit de bodem gehaald, waardoor de zetting versneld wordt, je dus eerder kan ophogen en de dijk kan opleveren. Een en ander gaat bovendien gepaard met een toename van de sterkte van de ondergrond en daarmee de stabiliteit van de dijk.”

Cofra beschikt over verschillende vacuümconsolidatiesystemen. “Naast de ‘gewone’ verticale drainage met MebaDrain (zonder vacuüm) hebben we met BeauDrain, BeauDrain-S en een folievariant drie methoden die het proces versnellen door een onderdruk toe te passen”, legt Dijkkamp uit. “Het verschil tussen beide BeauDrains zit hem in het feit dat de drains bij het BeauDrain-S-systeem onderling worden gekoppeld, waar bij de normale BeauDrain een lange streng drains met een ploeg wordt geïnstalleerd.   

Daarnaast maken we veelvuldig gebruik van de folieconsolidatiemethode. Elk systeem heeft zijn voor- en nadelen en eigen oplossing om vacuümverlies in zandlagen te overwinnen. De keuze wordt daarmee gemaakt al naar gelang de situatie. Voor enkele specifieke dijkvakken bood ‘gewone’ verticale drainage geen soelaas vanwege een wens voor sterkte toename. Reden om in 2016 BeauDrain-S en de folieconsolidatiemethode te beproeven in een testvak in Schardam. Onze geotechnische afdeling heeft in samenwerking met Fugro daar een groot aantal metingen verricht. Hieruit bleek dat het toepassen van vacuüm inderdaad een positieve werking heeft op de sterkteontwikkeling van de ondergrond en dat BeauDrain-S het beste uit de bus kwam voor deze kritische locaties.”

De manier waarop BeauDrain-S op deze kritische locaties wordt toegepast, is wereldwijd uniek. Dijkkamp: “Met het proefvak hebben we kunnen aantonen dat de ondergrond zijn vacuüm en dus zijn sterkte ‘onthoudt’. Normaal gesproken wordt deze techniek ontworpen met een zettingscriterium als uitgangspunt. In dit geval is bij het testvak gekeken naar de correlatie tussen waterspanningsafname en toename bodemsterkte. Daaruit is gebleken dat de spons als het ware ingedrukt blijft als we de druk aflaten en de pompen uitschakelen. De toepassing heeft daarbij binnen het ontwerp voordelen met betrekking tot de combinatie zetting/tijd, stabiliteit, overhoogtebeperking en het achterwege kunnen laten van steunbermen. Dat laatste is met name in dit project een belangrijke factor vanwege de landschappelijke inpassing. Voor zover ons bekend, is deze insteek binnen Nederland, maar ook internationaal uniek te noemen.”

Cofra heeft intussen al vele miljoenen meters verticale drainage aangebracht op de Markermeerdijken. “We zijn begin 2020 in deelgebied noord begonnen met ‘prikken’ en nu in deelgebied midden en zuid actief”, weet Dijkkamp. “Ons machinepark is zodanig doorontwikkeld dat we genoeg snelheid kunnen maken om de zandaanvoer voor te blijven. Dagelijks prikken we zo’n duizend drains per stelling, waarvan we de exacte positie en indrukkracht registreren. Iedere drain levert dus in feite een mini-sondering op, waardevolle informatie voor de Alliantie. Uiteindelijk gaat er voor 5 miljoen strekkende meter aan MebraDrain in en 90.000 m² aan BeauDrain, verspreid over een aantal dijkvakken. Al met al ook voor ons serieuze hoeveelheden. We beschikken echter over voldoende capaciteit om dergelijke projecten te kunnen produceren in onze eigen fabriek in Amsterdam, te leveren en te installeren op locatie. Het zijn niet alleen de aantallen die het werk zo speciaal maken voor ons, maar ook onze betrokkenheid al vanaf de ontwerpfase in 2016. “Onze rol is zoveel groter dan uitsluitend leveren en installeren. Het heeft zelfs geleid tot een heuse wereldprimeur.”