Nuttige informatie
Het programma HIPERVIB-I (dat bij het WTCB beschikbaar is in Excel-formaat).

Intrillen van funderingselementen 2007/04.06

Dit artikel onderzoekt de methoden die tegenwoordig beschikbaar zijn om de heibaarheid van in te trillen elementen te voorspellen. De milieu-impact van de triltechniek zal aan bod komen in een tweede luik dat later gepubliceerd zal worden.

Onbetwistbare voordelen

De uitvoering van geprefabriceerde funderingselementen voor steunconstructies (bv. damwandplanken) of dragende constructies (bv. stalen buispalen) gebeurt voornamelijk door intrillen, inheien of drukken. Voor elke methode bestaat er een specifiek toepassingsgebied, afhankelijk van de voor- en nadelen ervan (tabel 1).

Tabel 1 Voor- en nadelen van de verschillende uitvoeringstechnieken.
Techniek Voordelen Nadelen
Drukken Weinig trillingen in de bodem - Traag
- Duur
- Vooral toegepast in slappe gronden
Inheien Toepasbaar in nagenoeg alle bodemtypes (met inbegrip van bodems met grote weerstand) - Traag
- Risico op een beschadiging van het profiel
- Risico op aanzienlijke trillingen in de omgeving
Intrillen Snel en goedkoop - Trillingen in de omgeving (laagfrequente trilmachines)
- Moeilijke voorspelbaarheid van de heibaarheid

De uitvoering door drukken wordt aanbevolen indien er bijzonder strenge milieueisen gesteld worden. Deze techniek brengt immers minder lawaai en trillingen teweeg dan het inheien of intrillen. Ze is echter zeer duur en wordt (tot op heden) vooral toegepast in slappe gronden.

De heitechniek kan op haar beurt toegepast worden in nagenoeg alle bodemtypes, met inbegrip van zeer compacte zandbodems. Ze heeft echter wel als nadeel dat ze aanzienlijke milieuhinder teweegbrengt (lawaai en trillingen).

De triltechniek vormt in de meeste gevallen een aantrekkelijk alternatief vermits ze snel en redelijk goedkoop is. Bovendien biedt ze de mogelijkheid om de milieuhinder te beperken door het gebruik van hoogfrequente trilmachines en/of het excentrische moment. Deze techniek werd al meermaals bestudeerd binnen het WTCB en heeft in de laatste jaren een grondige evolutie gekend, wat geleid heeft tot de organisatie van internationale symposia over dit onderwerp (Transvib 2002 en Transvib 2006).

Belgische en Europese mobilisatie voor het onderzoek

Het intrillen van funderingselementen gebeurt door bovenaan de profielen een trilkracht uit te oefenen. Deze techniek is gebaseerd op het feit dat de bodem zijn weerstand verliest onder invloed van trillingen. Dankzij de vorderingen van de laatste 15 jaren (hoogfrequente trilmachines, invoering van een variabel excentrisch moment) kon deze techniek beter aangepast worden aan de eisen van 'gevoelige' bouwplaatsen (bv. in steden). Zo genereert ze minder lawaai en veroorzaakt ze minder trillingen in de omgeving dan de traditionele heitechnieken. De triltechniek biedt ook een aantal economische voordelen omwille van haar snelheid en het feit dat ze toegepast kan worden op moeilijk toegankelijke bouwplaatsen.

Toch roept het gebruik van de triltechniek tegenwoordig nog een aantal vragen op omtrent de optimale toepassing en de beperkingen ervan. Deze vragen hebben in het verleden reeds aanleiding gegeven tot diverse grootschalige Europese onderzoeksprojecten (HIPERVIB-project 1992-1995, SIPDIS-project 1996-1999, nationaal Frans project 2000-2005). Binnen het WTCB werd in september 2006 een nieuw onderzoek opgestart dat tot doel heeft te komen tot een volledige en realistischere aanwending van de trillingsparameters in de rekenmethoden. Dit onderzoek wordt gefinancierd door het Waalse Gewest (DOCA-programma) en wordt gevoerd in het kader van een doctoraatsthesis begeleid door de UCL, de wetenschappelijke universitaire partner van het project.

Uit een aantal geïnstrumenteerde uitvoeringsproeven met palen en damwandplanken die recentelijk verricht werden in België en Frankrijk is gebleken dat de hypothesen die traditioneel aangenomen worden in de rekenmethoden voor het intrillen een aantal lacunes vertonen. Deze hebben voornamelijk te maken met de beschrijving van de interacties tussen de trilmachines en de bodem. Een vergelijkende analyse van de huidige rekenmethoden, uitgevoerd op de experimentele resultaten uit de GeoBrain-databank, bevestigt de mogelijkheid om de methoden die vandaag de dag gebruikt worden voor de voorspelling van de heibaarheid van palen en damwandplanken gevoelig te verbeteren. Deze verbetering komt tot stand door de invloed van het gebruikte materieel realistischer voor te stellen.

Een bijkomende benadering ter verbetering van de voorspellingen bestaat erin de experimentele gegevens rechtstreeks te integreren in de voorspelmethoden. Dit principe komt erop neer dat men de fysische beschrijving van de fenomenen combineert met een experimentele databank, om te komen tot een methode waarbij de onzekerheden progressief weggewerkt kunnen worden door te steunen op de opgedane ervaring en de verzamelde gegevens.

Volledig artikel


V. Whenham en N. Huybrechts (WTCB)
T. Bles (GeoDelft)
A. Holeyman (UCL)