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Komplexe Böden, innovative Lösungen
Für die neue Pumpstation und die Schleusenerweiterung lieferte CRUX die Fangedammberatung und die Gründungsberatung.

Komplexe Böden, innovative Lösungen

Charakteristisch für Zoutkamp und seine Umgebung ist die komplexe Bodenstruktur mit abwechselnd überkonsolidierten Sandschichten und Topfton. Dies stellt für das Projekt Neues Wasserwerk in Zoutkamp eine ziemliche Herausforderung dar, da der Bau des neuen Pumpwerks und die Schleusenerweiterung der bestehenden monumentalen Hunsingos-Schleuse mit zahlreichen Erdbewegungen verbunden sind. Um all dies zu bewältigen, wurde CRUX, ein unabhängiges Beratungsunternehmen für Geotechnik, Geohydrologie, Boden und Umwelteinflüsse, hinzugezogen. 

CRUX ist sowohl für den Hauptauftragnehmer Strukton als auch für den Statiker Nepocon kein Unbekannter. "Wir kennen beide Parteien bereits von früheren Projekten und wurden gebeten, mit ihnen an dem geotechnischen Teil des Entwurfs zu arbeiten", sagt Alwin Rutgers, leitender geotechnischer Berater bei CRUX. "Für die neue Pumpstation und die Schleusenerweiterung haben wir die Fangedamm- und Gründungsberatung übernommen. Außerdem erstellten wir eine integrale Verformungsanalyse im Zusammenhang mit den Aushubarbeiten für die Kofferdämme. Im Mittelpunkt standen dabei die Plaxis-2D-Analysen der Bodenverformungen im Bereich der Baugruben, der bestehenden Hunsingo-Schleuse, der Quellung aus der Topftonschicht, des Momentenverlaufs in den vorhandenen Holzpfählen der historischen Hunsingo-Schleuse und der neu zu errichtenden Pfahlgründung des Pumpwerks und der Schleusenverlängerung." 

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Die Komplexität der Bodenverhältnisse stellt hier eine besondere Herausforderung dar.

Anschwellen 

Die Komplexität der Bodenverhältnisse ist hier sehr anspruchsvoll, betont Alwin. "Neben den überkonsolidierten (gespannten) Sandschichten haben wir es auch mit einer sehr kompakten Tonschicht im Untergrund zu tun, die zudem über den gesamten Querschnitt des neu zu errichtenden Bauwerks eine unterschiedliche Mächtigkeit von 10 bis zu 20 Metern aufweist. Der Aushub der Baugrube führt in der Regel zu einer Volumenvergrößerung (Quellung) der bindigen Schichten und damit auch der Topftonschicht. Diese Quellung kann eine zusätzliche Belastung auf die Sohle und die Pfähle des neuen Pumpwerks und des Schleusenausbaus, mit denen es in den tiefen Sandschichten verankert ist, ausüben. Dies kann auch Auswirkungen auf die Gründung der monumentalen Hunsingo-Schleuse haben."

Auch die Umwälzungen in den harten Sandschichten könnten sich negativ auf die Schleuse auswirken. "Wir haben daher eine integrale Verformungsanalyse erstellt, um zu beurteilen, ob alles in Bezug auf Verformungen und Kräfte im Gleichgewicht bleibt und ob die Kräfte, die auf das Fundament der bestehenden Schleuse wirken, akzeptabel sind. Durch intelligentes Design wurde dies in der Tat festgestellt, aber wir haben bei der Umsetzung empfohlen, visuelle Inspektionen und Überwachung als Managementmaßnahme einzubeziehen."

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Der Boden an der Pumpstation wurde zunächst vorgerührt, um den Widerstand zu verringern, wenn die Spundbohlen durch die harten Sandschichten eingedrückt werden.

Vorspulen

CRUX hat auch den Kofferdamm und die Gründungsstrukturen sowohl für das Pumpwerk als auch für die Erweiterung der Hunsingo-Schleuse ausgearbeitet. "Für beide Bauwerke empfahlen wir eine Baugrube im Nassbereich mit einer Unterwassersohle", erklärt Alwin. "Außerdem wurden gestanzte Spundwände eingesetzt, um die Kräfte abzufangen. Wegen der horizontalen Stabilität des Bauwerks wurde auch ein Teil der Baugrube des Pumpwerks mit Verpressankern verankert. Im Übrigen haben wir vorgeschlagen, die Spundwände nicht zu erschüttern. Dies im Zusammenhang mit den überkonsolidierten Sandschichten und deren Einfluss auf die Pfahlgründung der bestehenden Schleuse. Außerdem rieten wir dazu, den Boden im Bereich des Pumpwerks zunächst vorzubohren, um den Widerstand zu verringern, wenn die Spundwand durch die harten Sandschichten eingedrückt wird. Und das hat sich in der Praxis bewährt, denn die Baugrube und die Gründungsstrukturen des Pumpwerks sind erfolgreich eingebaut worden.

Bereitschaft

Für das Pumpwerk wurden bodengeformte Bodenverdrängungs-Kombipfähle und für den Schleusenausbau selbstbohrende Ankerpfähle verwendet. Die Schleusenerweiterung befindet sich derzeit noch im Bau. Da die Spundbohlen dort nicht so tief sind, ist dort kein Vorbohren notwendig und die Spundbohlen können ohne Maßnahmen eingepresst werden. Die Arbeit von CRUX ist damit beendet, obwohl Alwin sagt, dass sie während der Ausführung für alle Fragen und Ratschläge zur Verfügung stehen. Trotz der komplexen Bodenverhältnisse blickt Alwin schon jetzt auf ein reibungslos verlaufenes Projekt zurück. "Bei CRUX haben wir viel Wissen und Erfahrung im Haus. Das hat sich auch hier in Zoutkamp als großer Mehrwert erwiesen. Geotechnik und Umwelttechnik sind unser Kerngeschäft. Wir haben das schon früher gemacht, und gerade deshalb werden wir in den ganzen Niederlanden für diese Art von komplexen Arbeiten herangezogen. Ich denke, dass der 'Knackpunkt' der Zusammenarbeit sowohl mit Strukton als auch mit Nepocon die gemeinsame Herangehensweise während der Entwurfs- und Ausführungsphase ist, das Streben nach einem robusten und innovativen Entwurf mit einem Auge für die Umwelt und die praktische Herangehensweise zusammen. Insbesondere die kurzen Kommunikationswege zwischen dem Arbeitsplaner (Strukton) und dem Statiker (Nepocon) waren sehr effektiv und wurden von uns als positiv empfunden."     

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