Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Factsheet Verticale afdichting met slurry-foliewand

A. ALGEMENE TECHNIEKBESCHRIJVING

Een verticale afdichting met een slurry-foliewand wordt in het algemeen toegepast om de horizontale verspreiding van verontreinigd grondwater naar de omgeving te voorkomen. Veelal is aanvullend een (beperkte) grondwateronttrekking noodzakelijk om een toestroming naar het te isoleren gebied te verkrijgen.

Een slurry-foliewand bestaat uit een dun kunststof folie dat wordt ingehangen in een sleuf met (nog) onverhard cement-bentoniet. Bij slurry-foliewanden vormt het folie het functionele element terwijl de slurry (die uiteindelijk verhardt) het plaatsen van het folie in de bodem vergemakkelijkt. De uithardende slurry (veelal cement-bentoniet) heeft uiteraard een aanvullende afdichtende werking. Slurry-foliewanden worden met een stalen profiel in de bodem getrild of gespoten.
Slurry-foliewanden zijn nog relatief weinig toegepast, met name vanwege het beperkte dieptebereik.

B. TOEPASSINGSGEBIED

In tabel 1 is een ruwe contour gegeven van het toepassingsgebied voor verticale afscherming met slurry-foliewanden op basis van de technische realiseringsmogelijkheden ('kunnen').

Tabel 1: Ruwe contour toepassingsgebied

Locatiekenmerk

Toepassingseisen

Bodemopbouw:

- bodemweerstand (i.v.m. inbrengen H-profiel);

- bij aanwezigheid grindlagen zijn grote problemen te ver­wachten;

- diepte onderafdichting.

- 10 - 15 meter bij H-profiel; 35 meter bij een gegraven wand.

Bodemchemie:

- veenlagen.

- bij lage pH mogelijke aantasting folie in vooronderzoek beoordelen.

Verontreinigingen:

- puur product ;

- aantasting slurry en folie mogelijk;

- koolwaterstof­fen.

- aantasting slurry en folie onwaarschijnlijk.

Omgevingsfactoren:

- trillingen;

- bij trillingsgevoelige bebouwing hiermee rekening houden;

- funderingsresten;

- aanwezigheid funderingsresten leidt tot problemen;

- werkruimte;

- minimaal 10-15 meter werkruimte;

- gronddrukken;

- extra aandacht aan stabiliteitsproblematiek besteden;

- gevoelige objecten in directe omgeving.

- niet toepassen.

De toepasbaarheid van technieken is niet alleen afhankelijk van de prestaties van technieken (het technisch 'kunnen') maar kan worden ingeperkt door beleidsmatige en/of vergunningstechnische eisen, die door het bevoegd gezag aan de toepassing worden gesteld (beleidsmatig ‘mogen’). In de praktijk worden door het bevoegd gezag veelvuldig eisen gesteld aan de waterdoorlatendheid, levensduur, zettingen/zettingsverschillen en uitloging.
Het uitvoeren van nazorg is essentieel om ook op de lange termijn te kunnen voldoen aan de gestelde toepassingsvoorwaarden.

Waterdoorlatendheid
De waterdoorlatendheid van een slurry-foliewand wordt voornamelijk bepaald door continuïteit van het folie dat in afzonderlijke banen in de sleuf wordt gehangen en via sloten aan elkaar wordt bevestigd. De slotconstructie is met name bepalend voor de doorlatendheid van de wand. Hiervoor zijn diverse uitvoeringsvormen beschikbaar terwijl eveneens methoden zijn ontwikkeld waarmee het 'uit het slot lopen' kan worden waargenomen. Doordat de sloten omgeven zijn met bentoniet-slurry of cement-bentoniet is al een beveiliging ingebouwd. In principe zijn lage doorlatendheden haalbaar en ook in de praktijk gemeten, maar deze hangen sterk af van de nauwkeurigheid van uitvoering.

Praktijkervaringen leren dat obstakels welke zich in de omgeving van de (toekomstige) wand bevinden beter kunnen worden verwijderd om scheuren van het folie naderhand te voorkomen. De onderaansluiting op slechtdoorlatende lagen verdient extra aandacht.

In tabel 2 is het toepassingsgebied ten aanzien van het aspect waterdoorlatendheid weergegeven.

Tabel 2:Toepassingsgebied waterdoorlatendheid (hypothese)

Constructie

Validatierange (etm)

 

100

500

1000

Folie met verharde slurry

•hoogte < 5m

 
 
 

•hoogte 5 -15 m

 
 
 

•hoogte > 15 m

 
 
 

Toelichting:

 

toepasbaar

 

toepassingsgebied niet onderkend/niet duidelijk

 

niet toepasbaar

De waterdoorlatendheid van een slurry-foliewand wordt met name bepaald door de kwaliteit van de onderaansluiting en daardoor is de gemiddelde waterdoorlatendheid mede afhankelijk van het dieptebereik van de wand. Aan de toepassingsvoorwaarde voor de waterdoorlatendheid van 100 etm kan bij alle inbrengdieptes worden voldaan. Indien de wand tot een grotere diepte (>5m) wordt toegepast kan minimaal een weerstandswaarde van 500 etm worden verkregen.

Uit de uitgevoerde projectevaluaties is gebleken dat:

  • uitvoerenden het als een probleem ervaren dat de slotconstructie tijdens de uitvoering niet goed controleerbaar is;
  • de aanwezigheid van puin en obstakels in de ondergrond door uitvoerenden als een bedreiging wordt gezien met betrekking tot beschadiging van het folie in de uitvoeringsfase.

Bij een project zijn uitvoeringstechnische problemen geconstateerd bij het inbrengen van het raam als gevolg van puin en/of obstakels in de ondergrond. Bovendien waren om dezelfde reden veel overlappen van foliebanen vereist. Daarbij blijft altijd een risico bestaan op het scheuren van het folie door afschuiving/beweging van niet verwijderde scherpe obstakels.

Levensduur
De in de praktijk gehanteerde range van toepassingsvoorwaarden ligt tussen 30 en 100 jaar, met een duidelijke voorkeur voor minimaal 50 jaar. Onder normale omstandigheden wordt een levensduur van 50 tot 100 jaar haalbaar geacht voor een slurry-foliewand; er zijn geen negatieve ervaringen bekend. Eventuele aantasting van het folie door verontreinigende stoffen moet in een voorstudie worden onderzocht. Onder agressieve omstandigheden (aanwezigheid gechloreerde koolwaterstoffen en puur product) moet rekening worden gehouden met een veel kortere levensduur.

Verstoring afdichtende bodemlagen
Met name vanuit het grondwaterbeleid kwetsbare gebieden zal door het bevoegd gezag worden geëist dat geen verstoring van afdichtende bodemlagen plaatsvindt door het aanbrengen van een slurry-foliewand. De mate waarin verstoring van afdichtende lagen (anders dan de onderafdichting) kan optreden is afhankelijk van de installatie-techniek. Bij het inspuiten van het profiel is een verstoring van een slechtdoorlatende laag denkbaar, omdat met het spuiten ook de slechtdoorlatende laag kan worden 'beroerd'. De slurry heeft echter een afdichtend effect.

Trillingen
De ten aanzien van het aspect trillingen gestelde eisen worden bepaald door de in de nabije omgeving aanwezige trillingsgevoelige objecten. Hoewel trillingshinder naar de omgeving bij het intrillen van het frame denkbaar is (rekening mee houden in de uitvoering) zijn uit de praktijk geen noemenswaardige problemen bekend. Derhalve kan in het algemeen worden voldaan aan de gestelde eisen.

Uitloging
In een slurry-foliewand worden gewoonlijk geen stoffen gebruikt die een aanmerkelijke milieubelasting voor de omgeving kunnen betekenen. Daarnaast voorkomt een naar binnen gerichte stromingsrichting de verspreiding van stoffen uit de wand naar de omgeving. In combinatie met een juiste keuze van de samenstelling van het bentonietmengsel en de keuze van het type folie kan aan de gestelde toepassingsvoorwaarden worden voldaan.

In [f4_5-6-2h] wordt aandacht besteed aan de wijze waarop aan de toepassingsvoorwaarden kan worden voldaan. Belangrijk is om hiermee in de verschillende stappen van het proces van planvorming, uitvoering en nazorg rekening te houden. Bovendien wordt de bestendigheid van folies voor verschillende soorten verontreinigende stoffen in een overzichtelijke tabel [f2_6-3-1c] weergegeven.

C. AANDACHTSPUNTENVOOR HET ONTWERP

Voor de ontwerpfase kunnen de volgende aandachtspunten worden aangegeven:

  • de diepte van de slechtdoorlatende laag en de wijze van het aansluiten van het folie hierop;
  • eventuele aantasting van het folie door zuren in de bodem en verontreinigende stoffen;
  • de aanwezigheid van obstakels in de bodem;
  • de wijze van verbinden van de foliebanen en de controle hierop.

In [f4_5-6-1b] staat een goed overzicht van die aspecten van bodemopbouw en bodemchemie waarmee in de dimensionering van de wand rekening moet worden gehouden. Tevens wordt in [f4_5-6-1d] een overzicht van risicofactoren geboden alsmede de wijze waarop deze risico's in de verschillende stadia van het proces kunnen worden beperkt.

D. KOSTEN

De kosten van een slurry-foliewand bedragen circa € 35,- per m2 (prijspeil 2004; exclusief BTW).

E. OMGEVINGSRANDVOORWAARDEN

In geval van de aanwezigheid van trillingsgevoelige objecten in de omgeving moet worden gekozen voor het inspuiten van de frames.

Het aanbrengen van een slurry-foliewand kan gevolgen hebben voor de grondwaterstanden in de omgeving en de grondwaterstromingsrichting. Als gevolg van de optredende grondwaterstandsverlagingen kunnen zettingen optreden die kunnen leiden tot schade aan bebouwing en infrastructuur.

F. PRESTATIEBEREIK

Zoals ook blijkt uit tabel 1 wordt de toepassing van een slurry-foliewand beperkt door:

  • de diepte: maximaal 15 m bij toepassing van H-profiel, 35 m bij gegraven wand;
  • te beperkte bewegingsruimte aan weerszijden van het tracé;
  • te hoge bodemweerstand en de aanwezigheid van grote obstakels in de bodem.

G. OPERATIONALITEIT, TRENDS EN ONTWIKKELINGEN

Slurry-foliewanden zijn nog relatief weinig toegepast zodat naar verhouding weinig ervaring is opgedaan met de specifieke installatietechniek. Het dieptebereik is een beperkende factor. Mogelijk is de onbekendheid met de techniek een belangrijke oorzaak van de beperkte toepassing tot nu toe.

Ten behoeve van de toepassing van slurry-foliewanden vinden ontwikkelingen plaats ten aanzien van de verbinding van de afzonderlijke foliebanen. Een negatieve ervaring uit de praktijk is het herhaaldelijk scheuren van het folie door afschuiving van niet verwijderde obstakels in de bodem.