Ontgraven met kerende constructie, Ontwikkeling nieuwe technieken

Injecteren
Het door middel van injecteren van een injectiemiddel verkrijgen van een verticaal of horizontaal grond- of grondwaterkerend scherm. Voorbeelden van injectiemiddelen zijn cement, cement-bentoniet, uitgevlokt bentoniet, zachte of harde silicagel en hars.
Bij chemische injectie (hardgel) worden de grondkorrels door chemicaliën zodanig aan elkaar gekit dat een monoliet geheel ontstaat. Meestal wordt deze methode gebruikt ten behoeve van funderingsverbetering, maar ook grond/grondwaterkerende constructies kunnen hiermee worden verkregen. Door de grond te injecteren met een softgel kan een waterkerend scherm worden verkregen. Een boorbuis wordt tot de gewenste diepte in de grond getrild of gespoeld. Nadat de injectiebuis is ingehangen en de boorbuis is gevuld met bentoniet-cement, wordt de boorbuis weer getrokken. Het bentoniet-cement stabiliseert het boorgat en voorkomt na verharding dat injectievloeistof langs de injectiebuis kan ‘ontsnappen’.
De injectiebuis is op gewenste afstanden voorzien van perforaties waarover rubbermanchetten zijn geschoven. Ten behoeve van het injecteren wordt een ‘packer’ in de injectiebuis geplaatst waarmee ter plaatse van de perforatie van de injectiebuis onder hoge druk injectievloeistof kan worden geïnjecteerd. Hierbij wordt de rubbermanchet opengedrukt en barst de bentoniet-cementschil rond de injectiebuis. De benodigde hoeveelheid injectievloeistof hangt af van het beoogde doel, de hart op hart afstanden van de injectiebuizen en het poriëngehalte van de grond.
Het betreft een relatief dure techniek € 230,– à € 460,–/m3 te injecteren grond) die alleen te gebruiken is indien andere toepassingen, zoals damwanden en diepwanden, niet mogelijk zijn.
De giftigheid van sommige injectievloeistoffen speelt een grote rol.
Onvolledige verharding van de vloeistof kan zeer schadelijke gevolgen hebben voor de omgeving.
Er is een goed tot redelijk goed doorlatende grond nodig, d.w.z. meestal zand. In het geval van zeer grove lagen kan met behulp van bijvoorbeeld een bentoniet-cementmengsel worden voorgeïnjecteerd, waarmee wordt voorkomen dat de injectievloeistof zich over een te groot gebied verspreidt. Injectiemethoden worden ook toegepast ten behoeve van het waterdicht maken van damwandconstructies, boorpalenwanden, diepwanden e.d.

Bevriezen
Het door middel van bevriezen van waterhoudende grond verkrijgen van een verticaal of horizontaal grond- of grondwaterkerende scherm.
Bij bevriezing worden de grondkorrels aan elkaar gebonden.
Op regelmatige afstanden worden vriesbuizen in de grond gebracht waar een koudeverwekkend middel door wordt gevoerd. Als koelvloeistof kan CaCl2 met een temperatuur van ongeveer –20 °C of vloeibare stikstof met een temperatuur van –196 °C worden gebruikt.
De sterkte en vervormbaarheid van de bevroren grond wordt beïnvloed door de grondsoort, het watergehalte en de temperatuur.
In het geval van stromend grondwater is bevriezing moeilijk, de stroomsnelheid mag niet meer bedragen dan 1 à 2 m/dag.
Het betreft een relatief dure techniek die alleen te gebruiken is indien andere toepassingen, zoals damwanden en diepwanden, niet mogelijk zijn.
De methode is toepasbaar in elke grondsoort. Een nadeel is dat door het langdurig ontdooiingsproces een na de ontgraving volgende grondwatersanering langer gaat duren.
Tijdens de uitvoering moet op een aantal met zorg gekozen plaatsen het verloop van de temperatuur in de tijd worden gemeten.

Slurry-trench techniek
Met de slurry-trench techniek wordt een breed waterkerend scherm verkregen door over een zekere breedte de grond met bentoniet te vermengen.
Bij deze techniek die veel toegepast wordt in Noord-Amerika, wordt onder toevoeging van een bentonietdikspoeling met behulp van een dragline, een brede sleuf gegraven. De ontgraven grond wordt volgens de juiste verhouding vermengd met bentoniet en met bulldozers aan één zijde van de sleuf weer in gebracht, terwijl de ontgraving aan de andere zijde van de sleuf voortschrijdt. Aldus wordt een continu ontgraving-aanvulproces verkregen.
De breedte van de sleuf bedraagt circa 1,5 à 3,0 m en de diepte bedraagt circa 5 à 15 m, maar grotere diepten zijn mogelijk.