Platform on civil engineering, underground infrastructure, energy, construction equipment & construction machinery
Voor de verbreding van de A10 ter hoogte van knooppunt De Nieuwe Meer stond bouwcombinatie TriAX voor een complexe uitdaging: bouwen op een postzegel, met weinig ruimte en nog minder tijd. Traditionele oplossingen, zoals voorbelasten met zand was simpelweg niet mogelijk. Daarom is gekozen om de uitbreiding van de A10 Zuid te funderen op een paalmatras. Voor het ontwerp werd een beroep gedaan op CRUX Engineering, die dankzij verregaande automatisering, ontwikkeld met behulp van zusteronderneming CEMS, een geoptimaliseerd ontwerp kon aanbieden.
Het paalmatras bestaat uit funderingspalen met een diameter van 300 tot 450 millimeter met daarop betonnen deksels van 1 meter in het vierkant, vertelt Johan Zwaan, geotechnisch specialist bij CRUX. “Daaroverheen komt een geogrid en een granulaatlaag, die samen een stabiele vloer vormen waarop de weg verder kan worden opgebouwd.” Het ontwerpen van zo’n constructie is allesbehalve eenvoudig. “Er moet rekening worden gehouden met historische aanpassingen aan de A10 Zuid, bouwfaseringen, raakvlakken tussen verschillen disciplines, belastingen tijdens realisatie en gebruiksfase, paallengtes, stabiliteit van de bestaande A10 Zuid en de invloed op de omgeving. Zo ligt het voormalige ING-gebouw De Schoen bijvoorbeeld op slechts 1,5 meter afstand van het werkgebied.”
Met eindige-elementenberekeningen in Plaxis heeft CRUX de volledige ondergrond inclusief paalmatras en bouwfasering gemodelleerd. “Dat vraagt om complexe analyses waarin per fase alle parameters worden beschouwd en doorlopen tot zelfs informatie over de aanleg van de oorspronkelijke A10 Zuid. Het zijn complexe berekeningen die doorgaans veel tijd kosten en zich kenmerken door veel repetitie”, weet Zwaan. “Normaal gesproken worden berekeningen gedaan per 100 meter weglengte, maar dankzij verregaande automatisering konden veel meer berekeningen worden uitgevoerd in kortere tijd en is hier gemiddeld elke 35 meter een snede doorgerekend. Dit leverde een maatwerkoplossing op voor de specifieke ontwerpoplossingen en benodigde paalfundering per doorsnede.”
“Via Python-scripts koppelden we Plaxis aan de projectgegevens, waardoor modellen grotendeels automatisch werden opgebouwd”, legt Pablo Vásconez uit, geotechnisch specialist en software developer bij CEMS. “Geometrie, grondparameters, bouwfasering en waterstanden werden zo consistent en foutloos ingelezen. Waar ingenieurs normaal veel tijd kwijt zijn aan repetitief modelleren, lag de focus nu op de kwaliteit van de uitkomsten en optimalisaties in het ontwerp.”
Die aanpak had meerdere voordelen. Ten eerste kon sneller en betrouwbaarder worden gewerkt, omdat de basis van elk model correct en uniform was. “Daarnaast maakte automatisering het mogelijk om veel meer scenario’s en locaties door te rekenen dan gebruikelijk, waardoor een lichter en effectiever ontwerp ontstond. Ook het risico op menselijke fouten werd aanzienlijk verkleind”, vertelt Zwaan. “En via PileCore, eveneens een product van CEMS, werd de paallengte van de fundering verder geoptimaliseerd. In totaal zijn er zo’n 3.500 palen beschouwd over een lengte van 1,3 kilometer paalmatras.”
Als je gebruik wil maken van slimme geautomatiseerde tools, is het belangrijk om al in een vroeg stadium met automatisering te beginnen omdat het vaak een maatwerkoplossing betreft en daardoor ontwikkeltijd vraagt die later in het project pas wat opleveren, adviseert Vásconez. Zwaan vult aan: “Waar dit bij veel projecten pas in een laat ontwerpstadium wordt geprobeerd, en daardoor vaak strandt, heeft TriAX lef getoond door te kiezen voor deze aanpak vanaf de start. Het resulteert in een efficiënter en robuuster ontwerp binnen de krappe randvoorwaarden van beschikbare ruimte en ontwerptijd van het project.”
