Wetenschap

Met aardappels Amsterdam stutten

Een ondergrondse superlijm moet in Amsterdam de huizen overeind houden als de Noord/Zuidlijn wordt geboord. Delftenaren zoeken naar de ideale samenstelling van dit zogeheten ‘grout’.

Geen platte stervormige structuur, maar een kluit in de vorm van een aardappel. Dat groef civiel studente Monique Sanders (23) enkele weken geleden tot haar verbazing op uit haar proefopstelling. Bij het kennisinstituut GeoDelft zoekt ze naar de ultieme samenstelling van grout, een mengsel van cement, klei en water dat ondergrondse wonderen moet verrichten.

Compenserend grouten is een funderingtechniek die de laatste tien â twintig jaar aan populariteit wint. Grout wordt vlak voor boorwerkzaamheden door ondergrondse buizen in de aarde gepompt. Het wordt hard en voorkomt dat gebouwen verzakken. De Engelsen stutten er de Big Ben mee toen die dreigde te verzakken bij een uitbreiding van de Londense metro. En de Belgen spoten grout onder het Centraal Station in Antwerpen voordat ze er een tunnel voor de hogesnelheidslijn aanlegden.

Bij de aanleg van de Noord/Zuidlijn in Amsterdam moet deze techniek voorkomen dat gebouwen die erg dicht langs de nieuwe metrolijn komen te liggen, schever gaan staan dan ze nu al doen. Dit gebeurt door de zandlagen te verstevigen waarop de heipalen van de huizen rusten. Als tijdens het boren de gebouwen toch blijken te verzakken, worden ze weer ‘opgepompt’ door extra grout de grond in te spuiten.
Zandgrond

Sanders en haar begeleider, promovendus ir. Adam Bezuijen die deels bij GeoDelft en deels bij Civiele Techniek en Geowetenschappen promoveert, betwijfelen of de operatie in Amsterdam net zo soepel zal verlopen als in Londen en Antwerpen. “Tot voor kort dachten we dat grout onder grote druk de grond horizontaal zou opensplijten, en daar een stevige platte laag zou vormen”, zegt Sanders. “Dit gebeurde in Londen en Antwerpen. Maar in de Amsterdamse zandlaag sijpelt het water te snel weg te uit het mengsel. Hierdoor kan de grond niet scheuren en hoopt het grout zich op tot een zogenaamde aardappel.”

Sanders toonde dit aan in een bak van een kleine kubieke meter groot, gevuld met zand met dezelfde drukverschillen en vochtigheid als de Amsterdamse grond. “Dat het in Antwerpen en Londen goed ging, kwam doordat de grondlagen daar uit grove stukjes schelp, respectievelijk klei bestaan”, denkt de studente, die eind dit jaar afstudeert op haar onderzoek. “Deze lagen splitsen gemakkelijker op in mooie plakken dan zand.”

Met twintig maal minder cement in het mengsel blijkt het grout in de Amsterdamse grond wel de gewenste vorm aan te nemen. Maar dan is het een stuk minder stevig. Veel grout spuiten, zodat een grote lijmbol onder de grond ontstaat, zorgt ook voor voldoende stevigheid. Mits de lijmbol vlakbij de heipalen ligt.

“Zo wordt de techniek nu in feite toegepast in Nederland”, zegt Sanders. Nadeel van deze methode is dat het meer grout vereist en dat de spanningen in de ondergrond nog zorgvuldiger in de gaten gehouden moeten worden. Bezuijen: “We weten niet precies wat er onder de grond gebeurt, dus pompen we net zolang tot de gebouwen iets omhoog komen. Het is millimeterwerk; de hoogte wordt met sensoren nauwkeurig in de gaten gehouden.”

Naast de hoge materiaalkosten valt meer op deze methode aan te merken. Ondanks de nauwkeurige metingen kan het grout de straat omhoog duwen, terwijl de huizen nog onvoldoende gestut zijn. Of het grout kan langs de heipalen die grotendeels in zachte veengrond staan, naar boven gestuwd worden.

Bezuijen en Sanders hopen nog voor de boorwerkzaamheden in Amsterdam de beste groutsamenstelling te vinden. Eén waarmee de bouwbedrijven de grond effectiever kunnen verdichten met ‘aardappels’ of de grond kunnen verstevigen door hem open te scheuren en te vullen met grout. “Gelukkig hebben we uitstel gekregen doordat de aanleg van de Noord/Zuidlijn is vertraagd”, aldus Bezuijen.

Graafwerkzaamheden voor de Noord/Zuidlijn in Amsterdam. (Foto: Wikimedia)

Geen platte stervormige structuur, maar een kluit in de vorm van een aardappel. Dat groef civiel studente Monique Sanders (23) enkele weken geleden tot haar verbazing op uit haar proefopstelling. Bij het kennisinstituut GeoDelft zoekt ze naar de ultieme samenstelling van grout, een mengsel van cement, klei en water dat ondergrondse wonderen moet verrichten.

Compenserend grouten is een funderingtechniek die de laatste tien â twintig jaar aan populariteit wint. Grout wordt vlak voor boorwerkzaamheden door ondergrondse buizen in de aarde gepompt. Het wordt hard en voorkomt dat gebouwen verzakken. De Engelsen stutten er de Big Ben mee toen die dreigde te verzakken bij een uitbreiding van de Londense metro. En de Belgen spoten grout onder het Centraal Station in Antwerpen voordat ze er een tunnel voor de hogesnelheidslijn aanlegden.

Bij de aanleg van de Noord/Zuidlijn in Amsterdam moet deze techniek voorkomen dat gebouwen die erg dicht langs de nieuwe metrolijn komen te liggen, schever gaan staan dan ze nu al doen. Dit gebeurt door de zandlagen te verstevigen waarop de heipalen van de huizen rusten. Als tijdens het boren de gebouwen toch blijken te verzakken, worden ze weer ‘opgepompt’ door extra grout de grond in te spuiten.
Zandgrond

Sanders en haar begeleider, promovendus ir. Adam Bezuijen die deels bij GeoDelft en deels bij Civiele Techniek en Geowetenschappen promoveert, betwijfelen of de operatie in Amsterdam net zo soepel zal verlopen als in Londen en Antwerpen. “Tot voor kort dachten we dat grout onder grote druk de grond horizontaal zou opensplijten, en daar een stevige platte laag zou vormen”, zegt Sanders. “Dit gebeurde in Londen en Antwerpen. Maar in de Amsterdamse zandlaag sijpelt het water te snel weg te uit het mengsel. Hierdoor kan de grond niet scheuren en hoopt het grout zich op tot een zogenaamde aardappel.”

Sanders toonde dit aan in een bak van een kleine kubieke meter groot, gevuld met zand met dezelfde drukverschillen en vochtigheid als de Amsterdamse grond. “Dat het in Antwerpen en Londen goed ging, kwam doordat de grondlagen daar uit grove stukjes schelp, respectievelijk klei bestaan”, denkt de studente, die eind dit jaar afstudeert op haar onderzoek. “Deze lagen splitsen gemakkelijker op in mooie plakken dan zand.”

Met twintig maal minder cement in het mengsel blijkt het grout in de Amsterdamse grond wel de gewenste vorm aan te nemen. Maar dan is het een stuk minder stevig. Veel grout spuiten, zodat een grote lijmbol onder de grond ontstaat, zorgt ook voor voldoende stevigheid. Mits de lijmbol vlakbij de heipalen ligt.

“Zo wordt de techniek nu in feite toegepast in Nederland”, zegt Sanders. Nadeel van deze methode is dat het meer grout vereist en dat de spanningen in de ondergrond nog zorgvuldiger in de gaten gehouden moeten worden. Bezuijen: “We weten niet precies wat er onder de grond gebeurt, dus pompen we net zolang tot de gebouwen iets omhoog komen. Het is millimeterwerk; de hoogte wordt met sensoren nauwkeurig in de gaten gehouden.”

Naast de hoge materiaalkosten valt meer op deze methode aan te merken. Ondanks de nauwkeurige metingen kan het grout de straat omhoog duwen, terwijl de huizen nog onvoldoende gestut zijn. Of het grout kan langs de heipalen die grotendeels in zachte veengrond staan, naar boven gestuwd worden.

Bezuijen en Sanders hopen nog voor de boorwerkzaamheden in Amsterdam de beste groutsamenstelling te vinden. Eén waarmee de bouwbedrijven de grond effectiever kunnen verdichten met ‘aardappels’ of de grond kunnen verstevigen door hem open te scheuren en te vullen met grout. “Gelukkig hebben we uitstel gekregen doordat de aanleg van de Noord/Zuidlijn is vertraagd”, aldus Bezuijen.

Graafwerkzaamheden voor de Noord/Zuidlijn in Amsterdam. (Foto: Wikimedia)

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.