Het verband tussen heiweerstand en draagvermogen (2)

Het verband tussen heiweerstand, kalender en draagvermogen

Sinds jaar en dag is geprobeerd een verband te leggen tussen enerzijds het draagvermogen en anderzijds de na te streven heiweerstand bij gebruik van een bepaald heiblok. Dat heeft, wereldwijd, geleid tot bijna ontelbare formules: het Amerikaanse tijdschrift Engineering New Record telde er meer dan honderd.

Grondmechanica

In zijn boek Grondmechanica heeft ir. T. K. Huizinga het verband tussen de twee grootheden - draagvermogen en heiweerstand -, geprojecteerd op een aantal hem bekende heiformules waarbij steeds de uitkomsten werden ontleend aan de heiresultaten van een houten paal bij een standaard valblok.

Duidelijk blijkt dat er geen eenduidig verband is tussen de kalender en het draagvermogen. Oorzaak is onder meer de verschillen in de heiblokken, de valhoogte, en het veranderen van het draagvermogen in de tijd kort na het heien door wateroverspanning.

Lees meer: Waterspanning tijdens het heien

pagina 46















Illustratie uit Handboek paalfunderingen - Heiformules werken niet

Het berekende verband tussen paaldraagvermogen en heiweerstand, uitgedrukt in paalzakking bij de laatste stoot voor een gegeven combinatie van valblok en houten paal bij het toepassen van zestien verschillende heiformules.

Heiweerstand

Het verloop van de heiweerstand tussen opeenvolgende palen op eenzelfde werk, geheid met steeds hetzelfde blok, levert wel een interessante vergelijking op, maar de gevonden weerstanden vormen in absolute zin geen maatstaf voor het draagvermogen van de betreffende palen.
‚Äč

Niettemin worden in de praktijk vaak vergelijkingen gemaakt. Dat dan op basis van de stelling dat als de massa van het heiblok juist is gekozen en dat blok ook doelmatig werkt, een hoge heiweerstand altijd een hoog paaldraagvermogen tot gevolg zal hebben. Maar er schuilt een adder onder het gras: een lage heiweerstand vormt geen enkel bewijs voor een laag paaldraagvermogen. Toch werkt een hoge heiweerstand (lees: hoge kalender) voor betrokkenen op de een of andere manier geruststellend.

Verloop van heiweerstand

Het verloop van de heiweerstand tussen palen op eenzelfde werk, geheid met eenzelfde blok, levert wel een interessante vergelijking op. Maar dan geldt die vergelijking de sonderingen. Immers, sonderingen geven slechts informatie omtrent een beperkt aantal locaties en tussen deze locaties kunnen zich grote veranderingen in zowel het bodem profiel als de hoogte van de funderingslaag voordoen. Soms kunnen die verschillen abrupt tot consternatie leiden. De heiweerstand is dus een nuttig middel om elke sondering te controleren.

Relatie kalender en sondering

pagina 49



























De heiweerstand in het Pleistocene zandpakket. De weerstand neemt af terwijl het verloop van de waarden van de conusweerstand anders doet vermoeden.

Dekzand

Vaak wordt gedacht dat het paaldraagvermogen gerelateerd moet worden aan de heiweerstand. Met de geschetste situatie als uitgangspunt betekent dat men zich voor de keuze gesteld ziet de geheide paal hoog in het dekzand te laten staan of de paal vele meters diep het Pleistocene zandpakket in te heien. Maar laatstgenoemde keuze brengt gevaren met zich. Vaak is het Pleistocene pakket relatief dun en zorgen korrelverdelingen ervoor dat de heiweerstand laag blijft. Bovendien is er een ondergrens als het gaat om de paallengten. Er is in zulke gevallen wel eens paniek ontstaan die leidde tot uitbreiding van het palenplan en dus tot het heien van palen tussen de berekende locaties.

Verloop conusweerstand

Statische proefbelastingen, juist ook ter plaatse, hebben evenwel uitgewezen dat het paaldraagvermogen geheel en al in overeenstemming was met het verloop van de conusweerstand. De heiweerstand blijkt dus een onbetrouwbare parameter. Ondanks de lage heiweerstand kon men in het beschreven geval de palen zonder bezwaar in de bovenzijde van het grovere, Pleistocene zandpakket laten staan en belasten in overeenstemming met het draagvermogen dat uit de sonderingen was afgeleid.

Het is dus van groot belang, goed bodemonderzoek en voldoende, goede, betrouwbare sonderingen te laten uitvoeren en ook hoe zinvol het is te besluiten om meer sonderingen dan oorspronkelijk voorzien te laten uitvoeren.

Wrijving

In tegenstelling tot de weerstand die de paalvoet ondervindt, is het element wrijving in het verband tussen heiweerstand en draagvermogen niet aan bod gekomen. Toch worden er legio palen geheid die een belangrijk deel van hun draagvermogen aan positieve kleef ontlenen. In dergelijke gevallen laten de palen zich redelijk gemakkelijk heien omdat zij slechts beperkte heiweerstand ondervinden. Dat is met name het geval bij slanke voorgespannen palen. Die laten zich relatief eenvoudig in vast zand heien en kunnen dan een hoge kleefweerstand ontwikkelen. Want nadat een paal is geheid, neemt in functie van de tijd de kleefweerstand toe.

Grondopspanning

Een andere invloed op het paaldraagvermogen die pas na het inheien gestalte kan krijgen, wordt veroorzaakt door grondopspanning als gevolg van de installatie van naaststaande palen. Dat op zichzelf gunstige opspanningseffect komt ook tot uitdrukking bij toenemende paaldichtheid. De opspanning als gevolg van toenemende paaldichtheid is een belangrijke factor bij het vaststellen van de heivolgorde.

Slagdiagram 

pagina 63

























Het slagdiagram van twee naast elkaar geslagen palen, waarvan er 1 tijdens het heien is gebroken en waarbij de beide delen langs elkaar schoven, naar later werd vastgesteld.

© 2015 AB-FAB - Website ontwikkeling: Wurld