Ondergrondse bouwlagen zijn complex. Hoe kan een doordacht ontwerp toegevoegde waarde bieden?
Het ontwerpen van een efficiënte en stabiele kelder vereist meer dan alleen technische kennis – het vraagt om inzicht in kosten, constructieve uitdagingen en innovatieve oplossingen. Om onze diepgaande expertise en knowhow uit te breiden op vlak van beschoeiingen, doen we sinds begin 2024 beroep op het softwarepakket CloudPiling. Zo bieden we alle ondersteuning om ervoor te zorgen dat u altijd de beste keuzes maakt voor uw project. Vandaag willen we u graag laten kennismaken met onze aanpak aan de hand van twee casestudies.
Afweging -2 vs -3
In de beginfase van een project dienen vaak afwegingskeuzes gemaakt te worden. In dit project bleek er een aanzienlijke PFAS grondwater verontreiniging aanwezig te zijn. Bovendien zou een bemaling in open bouwput tot grote zettingen in de omgeving leiden en was een retourbemaling door de verontreiniging technisch niet haalbaar. De noodzaak voor realisatie van een afgesloten bouwkuip was snel duidelijk. Hiervoor zou een soilmixwand van 18m een conditio sine qua non worden, zodat deze voldoende steek had in de dieper gelegen afdichtende kleilaag. De realisatie van 3 ondergrondse kelderniveaus lijkt dan op het eerste zicht een logische keuze. Bij Evolv stellen we dit echter toch kritisch in vraag en gaan we dieper in op de bijkomende bouwkosten die een -3 met zich meebrengt t.o.v. een -2 die met eenzelfde parkeervolume zou gebouwd worden.
Met behulp van CloudPiling kunnen we verchillende varianten van grondkeringen op de meest optimale manier evalueren. Dankzij de ingebouwde meetstaatgenerator kan er uiterst tijdsefficiënt een vergelijking opgesteld worden tussen de verschillende ontwerpconcepten. Er wordt inzicht verkregen in de nodige steek van de keerwand, benodigde wapeningsectie en wapeningslengte alsook lengte en doorsnede van de trekankers. Kortom, alle nodige details om een onafhankelijke correcte kostenvergelijking op te stellen in een vroeg stadium van het project.
Een verschil in uitgravingsdiepte heeft niet enkel impact op de beschoeiingswand. Ook andere onderdelen van de structuur zullen een impact ondervinden. Zo zal bij een waterdichtheidsklasse 1 de nodige wapeningsratio van de voorzetwanden toenemen met de diepte om tot een evenwaardige waterdichte kelder te komen.
Ook het aantal trekankers (en de lengte ervan) onder de funderingsplaat, nodig om het opdrijven van de kelder te voorkomen, zijn afhankelijk van de uitgraafdiepte. Bij Evolv beschikken we over alle ervaring en expertise om dit helder in kaart te brengen, rekening houdende met alle bijkomende complexiteiten zoals bijvoorbeeld kluitgewicht criteria. Tegelijkertijd zal ook het ontwerp van de funderingsplaat beïnvloed worden door het aantal trekankers. Het zal ondertussen duidelijk zijn dat enerzijds een brede algemene bouwtechnische kennis en anderzijds specifieke expertise noodzakelijk is om op casestudies als deze een correct beeld te geven. Een mix die net bij Evolv aanwezig is.
Complexe bouwfases
In deze 2e casestudie dient het ontwerp van de beschoeiing rekening te houden met toekomstige ontwikkelingen van het naast gelegen terrein. Daar waar het in België courante praktijk is om het detail ontwerp van de beschoeiing van de uitvoerende (onder)aannemer af te wachten, moest hier een haalbaarheidsstudie verricht worden. Dit niet enkel om de technische haalbaarheid van het aanbestedingsdossier te garanderen, maar evenzeer om de bijkomende kosten te ramen, zodat de bouwheer deze tijdig kan aankaarten bij de ontwikkelaar van het naastgelegen perceel. Een rol die Evolv hier met toewijding vervuld heeft.
De bouwkuip in casu bestaat uit 2 ondergrondse niveaus. Er werd geopteerd voor een soilmixwand die aanzet in een dunne afsluitende kleilaag om de invloed van de bemaling op de binnenstedelijke omgeving te beperken. De funderingen werden uitgewerkt als een radier met verdikte zones om de belasting van de bovenbouw op volle grond te kunnen aanzetten. De eigenaar van het naastgelegen perceel informeerde onze bouwheer over hun wens om 3 ondergrondse niveaus te realiseren. Dit zou echter pas uitgevoerd worden nadat ons project volledig afgewerkt zou zijn.
Een direct gevolg hiervan is dat de soilmixwand bijkomende krachtswerkingen zal ondervinden. Enerzijds wordt deze axiaal belast door de bovenbouw die rechtstreeks op de soilmixwand afdraagt. Anderzijds zorgt de contactspanning van de radier voor bijkomende horizontale spanningen op de soilmixwand indien er toekomstig dieper afgegraven zal worden dan ons eigen perceel. De tijdelijke trekankers zijn in deze toekomstige fase uiteraard verwijderd. Een verbinding tussen soilmixwand en de vloeren dient hun functie over te nemen. De over te brengen krachten in deze verbindingen zijn allerminst klein en vragen bijkomende aandacht in de uitwapening van de vloeren, alsook het afleiden ervan naar de stabiliteitskernen in het gebouw. Een laatste extra uitdaging in dit ontwerp was de aanwezigheid van de inrithellingen langs deze zijde van de parking. Waardoor er verschillende snedes bestudeerd moesten worden.
Met behulp van CloudPiling werden alle bouwfases nagerekend en de impact van de toekomstige diepere uitgraving in kaart gebracht. Er kon geconcludeerd worden dat het concept technisch uitvoerbaar was, mits de nodige verzwaring en verlenging van de wapening in de soilmixwand.