Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Isolatie, verticale afdichting, toepassingsgebied specifiek voor diepwanden, overige aspecten

Overige toepassingsvoorwaarden
Voor de overige toepassingsvoorwaarden 'Verhoging/verlaging grondwaterstand' en 'Potentiaalverschil' geldt hetzelfde als bij de techniek stalen damwand. Daarom is hieronder van deze "overige toepassingsvoorwaarden" de tekst van stalen damwanden weergegeven.

Zettingen/zettingsverschillen
Eventuele maaiveldzettingen worden mogelijk wel veroorzaakt door grondwaterstandsverlaging maar niet of nauwelijks door de diepwand.

Verandering stromingsrichting
Bovenstrooms van de diepwandconstructie kan door opstuwing van het grondwater enige grondwaterstandsverhoging optreden. Aan de benedenstroomse zijde kan het omgekeerde effect optreden. Dit aspect wordt algemeen niet als erg relevant beschouwd. Of dit optreedt is daarom ook nauwelijks op basis van projectevaluaties en interviews te toetsen.

Verhoging/verlaging grondwaterstand
Ten gevolge van het aanbrengen van een verticale afschermingsconstructie kunnen buiten de te isoleren locatie aan de bovenstroomse zijde grondwaterstandsverhogingen en aan de benedenstroomse zijde van de constructie grondwaterstandverlagingen optreden. Vanuit het gebruikersbelang kunnen hieraan eisen worden gesteld. De mate waarin grondwaterstandsverhogingen of -verlagingen zullen optreden wordt bepaald door:

  • de lengte van het scherm loodrecht op de grondwaterstromingsrichting;
  • het doorlaatvermogen van de af te sluiten watervoerende laag;
  • het horizontale verhang van de stijghoogte in de afgesloten watervoerende laag;
  • de mate waarin voeding vanuit boven- en onderliggende lagen kan plaatsvinden.

Kritische locaties zijn bijvoorbeeld locaties, gelegen langs een sterk infiltrerende rivier en waar evenwijdig aan de rivier over een grote lengte een stalen damwandconstructie wordt aangebracht en waarbij zowel aan de boven- als onderzijde van het afgesloten watervoerend pakket slecht doorlatende lagen aanwezig zijn. In dit soort situaties kunnen grondwaterstandsverhogingen of -verlagingen worden verwacht van tientallen centimeters.

Grondwaterstandsverhogingen kunnen worden voorkomen door het onttrekken van grondwater aan de bovenstroomse zijde van het scherm. Door het toepassen van infiltratie van water kunnen grondwaterstandverlagingen worden beperkt.

Potentiaalverschil
Door over de verticale afschermingsconstructie een potentiaalverschil te handhaven wordt een naar het te isoleren gebied toe gerichte grondwaterstromingsgradiënt gecreëerd. Eisen aan het potentiaalverschil worden gesteld vanuit het bodemkwaliteitsbelang. In principe kan hiervoor een potentiaalverschil van 1 cm voldoende zijn. Vanwege meetonnauwkeurigheden dient het potentiaalverschil, om voldoende zekerheid te verkrijgen, minimaal 0,05 m te bedragen. Deze maat van 0,05 m wordt ook toegepast binnen de grondwaterwet als maat voor een ‘meetbare grondwaterstandverlaging’.

Afhankelijk van heterogeniteiten in de bodemopbouw en de opbolling tussen de onttrekkingsmiddelen binnen het isolatiesysteem zal het gemiddelde potentiaalverschil groter moeten zijn dan de minimum maat van 0,05 m.

Hoe groter het gecreëerde potentiaalverschil, hoe meer zekerheid wordt verkregen over de naar het te isoleren gebied gerichte grondwaterstromingsgradiënt, maar tevens hoe groter het onttrekkingsdebiet. Derhalve is het gewenst het te handhaven potentiaalverschil te optimaliseren, zodanig dat enerzijds voldoende zekerheden ten aanzien van de toestroming worden verkregen en anderzijds het onttrekkingsdebiet niet onnodig groot wordt. Het optimum is locatie-afhankelijk en wordt onder andere bepaald door de bodemopbouw, de verontreinigingssituatie, de risico’s voor de bedreigde objecten in de omgeving etc. In algemene zin wordt gesteld dat potentiaalverschillen groter dan 1 m niet optimaal zullen zijn.

Zettingen door grondwaterstandsverlagingen
Ten gevolge van het aanbrengen van een verticale afschermingsconstructie kunnen aan de benedenstroomse zijde van de constructie grondwaterstandverlagingen optreden.

Afhankelijk van de lokale bodemopbouw kunnen deze grondwaterstandverlagingen buiten de locatie leiden tot zettingen. De mate waarin zettingen zullen optreden is afhankelijk van de zettingsgevoeligheid van de bodem. Vanuit het gebruikersbelang kunnen aan de maximaal toelaatbare zettingen eisen worden gesteld.

Verdichtingen ondergrond
Optredende verdichtingen van de ondergrond zijn afhankelijk van het bodemprofiel en de mate van belasting. Met name bij losgepakte bodems kan een verdichting van de ondergrond leiden tot een maaivelddaling.

Door de keuze van een geschikte uitvoeringsmethode kunnen verdichtingen worden beperkt. Met name bij het trillen van stalen damwanden kan verdichting van de ondergrond optreden en leiden tot een vergroting van de heiweerstand. Voorbeelden van dit verschijnsel zijn bekend uit de provincies Utrecht en Limburg.

Uit de evaluatie van een project bleek dat als gevolg van het intrillen van stalen damwandplanken ten behoeve van de realisatie van een ontgravingskuip grote maaiveldzakkingen optraden (maximaal 73 mm). Als gevolg van de hoge conusweerstand van de zandige ondergrond kostte het inbrengen van de stalen damwand zeer veel energie. Daarnaast was sprake van een losse pakking (gewelfwerking). Het intrillen leidde tot een verdichting van de ondergrond en daarmee tot een verhoging van de conusweerstand en maaiveldzakkingen De onder een nabijgelegen gebouw aanwezige fundering met mortelschroefpalen werd hierdoor extra belast op negatieve kleef en er was sprake van paalpuntzakking. Mede in combinatie met de stijfheid van het aanwezige gebouw leidde dit tot een bezwijken van de funderingspalen op trek. De opgetreden maaiveldzakking wordt grotendeels toegeschreven aan de verdichting van de ondergrond door het inbrengen van de stalen damwand (80%). Daarnaast is sprake van gronddeformaties als gevolg van de ontgravingen binnen de damwandkuip en als gevolg van trillingen door bouwverkeer en verdichting van de zandaanvulling.

Getroffen effectbeperkende maatregelen zijn:

  • voorboren ter plaatse van de sloten. Als gevolg van de goede doorlatendheid van de ondergrond was sprake van veel bentonietverlies;
  • het gedeeltelijk niet meer trekken van de stalen damwand;
  • ter plaatse van aanwezige gebouwen:
    • het installeren van ondersteuningsconstructies;
    • versterking van deuren met stalen balken;
    • beperkt aanspannen van groutankers
  • om horizontale vervormingen als gevolg van het verwijderen van stempels te voorkomen is in de ontgravingskuip extra overhoogte aangebracht.

Ook bij een ander project leverde het intrillen van de damwand problemen op (verzakken woning in omgeving). Een mogelijke oorzaak is de keuze voor een te licht profiel, waardoor het intrillen te lang duurde. Dit probleem is opgelost door voor te boren ter plaatse van de sloten en cement-bentonietpalen.