Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Isolatie, verticale afdichting, toepassingsgebied diepwanden algemeen, realiseringsmogelijkheden vanuit ontwerp, bodemopbouw en -chemie

Algemeen
De effectiviteit van een diepwand wordt, naast de kwaliteit en aansluiting op de onderafdichting, bepaald door de samenstelling van het wandmengsel, de aansluiting tussen de panelen en de kwaliteit van de uitvoering (controle op maatvoering, verticaliteit en mengselsamenstelling). Afhankelijk van het wandtype kan ook de bodemopbouw in dit kader van belang zijn. Door de adsorberende werking van de wand voor zware metalen en het pH-effect dat metalen in de nabijheid van de wand doet neerslaan, is de effectiviteit in termen van ‘isolerend vermogen’ van de diepwand groter dan het vermogen bepaald op basis van hydraulische weerstand.

Bodemopbouw en -chemie
Voor wat betreft het graafwerk worden in ons land geen problemen ondervonden met de natuurlijke bodemweerstand. Bij een bodemopbouw, met afwisselend cohesieve en niet-cohesieve lagen, zijn in de praktijk bij toepassing van het één-fase systeem problemen opgetreden.

Bij de aanleg van diepwanden bij de geëvalueerde projecten zijn ervaringen opgedaan, waarmee in de uitvoering rekening moet worden gehouden. Voor de toepassing van diepwanden is het volgende:

  • Bij de aanleg in bodems waarin zich grove zand en grindlagen bevinden, kan het nog vloeibare wandmateriaal of de steunvloeistof in de omliggende bodem kan wegvloeien. In de uitvoering kan hiervoor worden gecorrigeerd. Tijdens het vullen van de sleuf kan in het twee-fase systeem de hoeveelheid verwerkte substantie worden uitgezet tegen de diepte. Uit het hier uit te tekenen stortverloop kan worden opgemaakt of er op zekere diepte verlies aan substantie optreedt als gevolg van de aanwezigheid van holle ruimten in de bodem die hiermee worden opgevuld.
  • Bij het graven in fijn, losgepakt zand bestaat het gevaar van het ontstaan van ‘vloeiingen’ van de grond met instorting als gevolg.
  • De aanwezigheid van zouten kan een nadelig invloed hebben op de verharding van de suspensie.
  • Bij de aanwezigheid van veenlagen is het zinvol om de pH van de bodem vast te stellen. Bij een pH lager dan 6 kan flocculatie en stabiliteitsverlies van bentoniet alsmede een vertraging in de uitharding van cement optreden. In de praktijk kunnen schadelijke gevolgen hiervan worden voorkomen door een aanpassing van de uitvoeringsmethode en samenstelling van het mengsel.
  • Bij een grondwaterstand minder dan 1 m onder het niveau van het werkplatform kunnen problemen ontstaan. In dat geval is een stabiele sleuf in de uitvoeringsfase niet te garanderen als gevolg van een te geringe overdruk. Indien noodzakelijk kan een tijdelijk bemaling deze problemen oplossen en kan een opzetbalk worden toegepast om de vulling in de sleuf te vergroten.

Om te voorkomen dat de sleuf tijdens het graven instabiel wordt, wordt met een steunvloeistof in de sleuf gegraven die zwaarder is dan water. Het niveau van de steunvloeistof, veelal een bentonietsuspensie, moet circa 1 m boven de stijghoogte van het grondwater liggen. Om dit te realiseren kunnen extra hoge geleidebalken worden aangelegd zodat voldoende overhoogte steunvloeistof kan worden toegepast. Het ophogen van het maaiveld om een wal rond de sleuf te creëren wordt afgeraden. Reden hiervoor is dat dit in slecht doorlatende lagen eerst een hogere grondwaterspanning veroorzaakt met als gevolg een mogelijke instabiliteit van de ondergrond in de omgeving van de sleuf. Instabiliteit van de sleuf bij het graven kan ook worden veroorzaakt door stromingen van de steunvloeistof en over- en onderdrukken in de sleuf. Deze worden veroorzaakt door het op en neer halen van de graafapparatuur, in het bijzonder als met kelly-grijpers wordt gewerkt. Het risico op instabiliteit van de sleuf kan worden verkleind door het frequent bijvullen en/of het toepassen van een zwaardere slurry.

De toepassing van diepwanden is in verband met de noodzaak van de aanwezigheid van slechtdoorlatende lagen (welke als onderafdichting fungeren) beperkt tot situaties met een dergelijke laag op een diepte van 60 meter (1-fase systeem) respectievelijk 150 m (2-fasen systeem). In het project Griftpark is met de frees zonder problemen een diepte van 64 meter bereikt. Met grijpers en dieplepels zijn diepten van 50 respectievelijk 10 meter bereikbaar.

De scheidende laag die als onderafdichting functioneert, moet voldoen aan de volgende eisen:

  • de betreffende laag moet duidelijk herkenbaar aanwezig zijn (geen geleidelijke overgang);
  • weinig variatie in diepteligging van de bovenzijde van deze laag;
  • in de laag mogen geen zandlenzen voorkomen, die in contact staan met bovenliggende watervoerende lagen.

In de praktijk wordt altijd een vooronderzoek uitgevoerd, waarbij naar een mengselsamenstelling wordt gezocht welke optimaal is aangepast aan de lokale bodem(-chemie) en de in de bodem aanwezige verontreinigende stoffen in relatie tot de aan de wand te stellen eisen.