Proefbelasten

In sommige gevallen moeten funderingspalen proefbelast worden zodat aan getoond kan worden dat het geotechnisch draagvermogen van de funderingspaal voldoende is.

Funderingspalen worden proefbelast om het geotechnisch paaldraagvermogen in de praktijk te testen. Palen kunnen zowel op trek als op druk worden gecontroleerd, terwijl beproevingen zowel axiaal als lateraal uitgevoerd kunnen worden. Er zijn verschillende redenen aan te wijzen om het paaldraagvermogen te controleren:

  • Controle van het berekende paaldraagvermogen of trekcapaciteit.
  • Twijfel over het paaldraagvermogen, ontstaan door uitvoeringservaring.
  • Twijfel aangaande de paalintegriteit.
  • Vaststellen van de paalklassefactoren ap en as behorende bij het te testen paaltype.

Er zijn diverse manieren om het draagvermogen van een paal te beproeven, namelijk via:

  • Dynamische proefbelasting.
  • Statnamische proefbelasting (Statnamic).
  • Statische proefbelasting.

Elke van de bovengenoemde testmethoden hebben hun specifieke voor- en nadelen.

Statisch

De statische proefbelasting betreft de meest directe vorm voor het bepalen van het grondmechanisch draagvermogen alsmede het last-zakkingsgedrag van een paal. Hierbij wordt – in stappen – een statische belasting uitgeoefend op de paal en wordt het deformatiegedrag van de paal onder invloed hiervan gemeten. De belasting wordt aangebracht middels een hydraulische vijzel waarbij de reactiekracht geleverd wordt door een ballaststapeling boven de paal of door middel van reactiepalen. Statische proefbelastingen kunnen zowel op trek als op druk worden uitgevoerd.

Afhankelijk van het doel van de proef, c.q. de gewenste proefklasse conform NEN 6745, worden alleen de kracht en de verplaatsing van de paalkop elektronisch gemeten en geregistreerd, of worden – mits de proefpaal daartoe vooraf geprepareerd is – ook krachten en verplaatsingen op diepere niveaus worden gemeten en geregistreerd. In het laatste geval is het mogelijk om uitspraken te doen over het verloop van de kracht in de paal, c.q. de bijdrage die verschillende bodemlagen leveren aan het opnemen van de belasting die op de paal wordt uitgeoefend en op basis daarvan kunnen weer uitspraken worden gedaan over de conform NEN 6740/6743 aan te houden paalklassefactoren bij het ontwerp van een paalfundering met het beproefde paaltype.

IFCO kan de voor de proef benodigde instrumentatie leveren en de uitvoering alsmede uitwerking van de proeven verzorgen en/of begeleiden. Daarnaast kan IFCO de rapportage en de bijbehorende interpretatie verzorgen.

Dynamisch (DLT)

Het uitvoeren van een dynamische proefbelasting heeft tot doel het bepalen van het grondmechanisch draagvermogen met het bijbehorende last-zakkingsgedrag van een funderingspaal. Het meetprincipe is vrijwel identiek aan het uitvoeren van een PDA-meting met als onderscheid dat de dynamisch proefbelasting wordt uitgevoerd op een paal die in evenwicht verkeerd met de ondergrond, waarbij wateroverspanningen zijn gedissipeerd. Er wordt een zogenaamde ‘set-up’ periode in acht genomen.

Teneinde het draagvermogen te bepalen wordt met een simulatieprogramma (DLTWave) op basis van grondonderzoek en paaleigenschappen een paal-grond model opgesteld en een kunstmatig meetsignaal geconstrueerd. Het paal-grond model wordt vervolgens iteratief gewijzigd totdat een aanvaardbare ‘match’ met het daadwerkelijk geregistreerde meetsignaal bestaat (signal matching). Uit het op deze wijze bepaalde paal-grond model kan het draagvermogen worden afgeleid.

Dynamische proefbelastingen kunnen worden uitgevoerd met behulp van een ‘dood’ valgewicht, dat met behulp van een telekraan wordt opgehesen en dat men daarna (via een glijstang) weer op de paalkop laat vallen. Hoewel dit qua mobilisatie voordelen biedt ten opzichte van het gebruik van een heiblok, dient bedacht te worden dat uitvoering van een afzonderlijke test veel bewerkelijker is en kwalitatief veel mindere meetsignalen oplevert, met als impliciet resultaat een minder betrouwbare voorspelling van het draagvermogen.

IFCO kan de voor de proef benodigde instrumentatie leveren en de uitvoering alsmede uitwerking van de proeven verzorgen en/of begeleiden. Daarnaast kan IFCO de rapportage en de bijbehorende interpretatie verzorgen.

Statnamisch

Statnamic is een samentrekking van static en dynamic. Bij Statnamic wordt een reactiemassa gelanceerd door middel van snelle verbranding van een speciale brandstof in een drukkamer tussen ballast en paalkop, waardoor de paal kortstondig (zwaar) wordt belast.

De gelanceerde reactiemassa wordt daarna via een hydraulisch systeem gevangen in een frame, zodat deze niet terug valt op de paalkop. Tijdens de lancering wordt de kracht in de paalkop als functie van de tijd gemeten met een elektronische drukdoos en wordt de verplaatsing van de paalkop automatisch gemeten met een optisch systeem.

Voordeel van een dynamische test ten opzichte van een statische proefbelasting is het feit dat men met een relatief klein (val)gewicht en relatief grote kracht kan genereren, waardoor aanvoeren en opbouwen van een frame met ballast niet nodig is. Het grote nadeel is dat de meetresultaten worden ‘vervuild’ door dynamische traagheidseffecten en eventuele kruip-effecten niet kunnen detecteren. Strikt gezien spreekt men van een dynamische test indien de tijdsduur dat de belasting aanwezig is (de heiklap), korter is dan de reistijd van de daarmee in de paal geïntroduceerde schokgolf naar de paalvoet en weer terug naar de paalkop.

De belasting is bij een Statnamic test quasi-statisch: de belasting (het lanceren van de reactiemassa) is slechts kort aanwezig, maar wel flink langer dan de hierboven genoemde reistijd van de golf. Hierdoor weet Statnamic enerzijds het belangrijkste nadeel (vervuiling door traagheidseffecten) voor het grootste deel te elimineren, terwijl anderzijds het belangrijkste voordeel van een dynamische test (met relatief weinig gewicht kan relatief veel belasting worden gegenereerd) weet te behouden. Dit laatste maakt het mogelijk om in kortere tijd relatief veel testen uit te voeren, afhankelijk van de omstandigheden 4 tot 8 testen per dag.

Uitwerking en interpretatie van het testresultaat geschiedt met speciaal ontwikkelde software volgens de “unloading point methode”. Vergelijking met diverse ter controle uitgevoerde statische proefbelastingen heeft uitgewezen dat de nauwkeurigheid van het aldus voorspelde bezwijkdraagvermogen zeer behoorlijk is. IFCO beschikt over een testapparaat met een capaciteit van 4 MN, maar kan in voorkomende gevallen zwaardere apparaten vanuit het buitenland mobiliseren.

Beproeven groutankers

Voor het ondersteunen van damwanden van bouwputten worden regelmatig groutankers (of de daarvoor gangbare alternatieven zoals o.a. Leeuwankers en Titan-ankers) toegepast.

Het ontwerp van dergelijke ankers gebeurt op basis van empirische rekenregels en mede om die reden dient na vervaardiging altijd een deel van de ankers te worden onderworpen aan een zogenaamde geschiktheidsproef. Alle resterende ankers moeten worden onderworpen aan een controleproef alvorens te worden voorgespannen.

Het beproeven van de ankers komt in feite neer op een proefbelasting op trek, waarbij via een genormeerd protocol –omschreven in CUR-handboek 166 “Damwandconstructies”- de houdkracht van het anker wordt gecontroleerd, alsmede het kruip- en vervormingsgedrag.

IFCO kan de voor de proef benodigde instrumentatie leveren en de uitvoering alsmede uitwerking van de proeven verzorgen en/of begeleiden. Daarnaast kan IFCO de rapportage en de bijbehorende interpretatie verzorgen.

Wilt u meer weten over proefbelastingen en het uitvoeren hiervan neem dan contact met ons op of vraag vrijblijvend een offerte aan.