Beproeving van grondankers op reële schaal 2009/02.04

De resultaten van de proefcampagne op ware grootte die het WTCB te Limelette uitvoerde op diverse types grondankers, zullen aangewend worden voor de opstelling van een toepassingsdocument voor de uitvoering, het ontwerp en de beproeving van dergelijke elementen in België.

1. Achtergrond van het onderzoeksprogramma

Grondankers worden in België veelvuldig toegepast in talloze bouwkundige en civieltechnische constructies, met name voor het verankeren van grondkerende wanden, kaaimuren en constructies die onderhevig zijn aan opwaartse waterdruk.

In het verleden integreerden de Belgische opdrachtgevers, bij gebrek aan NBN-normen, niet zelden buitenlandse ontwerp- en proefmethoden in hun voorschriften. Daarnaast verschenen er de afgelopen 10 tot 15 jaar diverse nieuwe systemen op de Belgische markt die buiten het toepassingsdomein van de huidige geotechnische normen vallen. Bijzondere situaties die in deze context aangehaald kunnen worden, zijn deze waarbij niet alle grondankers beproefd en/of voorgespannen worden.

Naar aanleiding van de Europese normalisatieactiviteiten en de opstelling van de Belgische toepassingsdocumenten voor de uitvoering, het ontwerp en de beproeving van geotechnische constructies, nam het WTCB in 2004 het initiatief om samen met de K.U.Leuven, de UCL en de sector een onderzoeksprogramma rond grond­ankers in het leven te roepen. Dit programma liep eind vorig jaar ten einde, werd gefinancierd door de FOD Economie en het Bureau voor Normalisatie en kon rekenen op de steun van een tiental gespecialiseerde bedrijven.

2. De WTCB-Proefcampagne

Afb. 1 Installatie van de grondankers.
De proefcampagne op reële schaal die uitgevoerd werd op de terreinen van het WTCB te Limelette, vormde de ruggengraat van dit onderzoeksproject. Hierbij werden er in drie fasen meer dan 60 grondankers geïnstalleerd door vijf gespecialiseerde bedrijven (zie afbeelding 1). Het betrof zowel verticale als hellende ankers, die aangebracht werden in de verschillende grondlagen die voorkomen te Limelette : leem, kleihoudend zand met silex-stenen en tertiair zand (Brusseliaan).

De selectie van de te beproeven ankersystemen gebeurde in overleg met de sector :

  • systemen waarbij de boring uitgevoerd wordt met dubbele stangen (casing + interne stangen) en waarbij strengen uit voorspanstaal gebruikt worden als wapeningselementen
  • systemen waarbij de boring enkel uitgevoerd wordt met een casing die aan het uiteinde voorzien is van een verbrede verloren punt (met verschillende diameters) en waarbij strengen uit voorspanstaal gebruikt worden als wapeningselementen
  • systemen waarbij de boring uitgevoerd wordt met zelfborende holle stangankers van het Dywidrill-type en het Ischebeck-type met verschillende boorkopdiameters.
Afb. 2 Uitgraving van de grondankers.
Bij de proefcampagne werd onder meer rekening gehouden met de wijze waarop de installatietechniek, de proefmethode, de afmetingen van het boormateriaal en de helling de ankercapaciteit kunnen beïnvloeden.

De belastingsproeven werden uitgevoerd door het laboratorium 'Geotechniek' van het WTCB, dat eveneens instond voor de instrumentatie van de grondankers met behulp van een aantal speciaal hiertoe ontwikkelde instrumentatietechnieken (onder meer gebaseerd op de optische-vezeltechnologie).

In juni 2007 werd tenslotte een dertigtal grondankers uitgegraven, waarbij een grondvolume van ongeveer 10.000 m³ verplaatst werd (zie afbeelding 2). Deze werkzaamheden leverden een belangrijke toegevoegde waarde op voor de campagne, aangezien men de vorm en de afmetingen van de vrijgemaakte types grondankers in verband kon brengen met de uitvoeringsparameters en de proefresultaten.

3. Publicatie van de resultaten

De resultaten van de eerste twee fasen van dit proefproject werden gepubliceerd ter gelegenheid van het internationale symposium Ground Anchors dat op 14 mei 2008 doorging te Brussel. Dit symposium werd bijgewoond door een 155-tal deelnemers en kon op een ruime internationale belangstelling rekenen.

De symposiumteksten werden uitgegeven onder de vorm van twee Engelstalige volumes, die vanaf heden ook beschikbaar zijn op de WTCB-website (zie kader). De resultaten van de derde fase van het onderzoek worden momenteel nog volop geanalyseerd en zullen in de loop van 2009 verschijnen in een afzonderlijk volume.

4. Conclusies

De informatie die voortvloeit uit dit uitgebreide onderzoeksprogramma zal, samen met diverse andere proef- en literatuurgegevens, opgenomen worden in een toepassingsdocument voor de uitvoering, het ontwerp en de beproeving van verschillende types trekelementen, zoals grondankers, nagels en (micro)palen. Dit toepassingsdocument zal vanzelfsprekend opgesteld worden in overleg met de sector en afgestemd worden op de Europese normalisatieactiviteiten.


N. Huybrechts, ir., afdelingshoofd, afdeling 'Geotechniek'


Nuttige informatie
Voor meer informatie over dit onderwerp verwijzen we naar de website van het TIS-project 'Speciale funderingstechnieken' (www.tis-sft.wtcb.be).