Symposium lekmanagement 30 maart 2004

Presentaties

Voorkomen is beter: het ontwerp van waterkerende groutlagen

Van Tol behandelde in zijn lezing het ontwerp van een waterdichte groutlaag. Daarbij werd duidelijk dat een gegarandeerd waterdicht ontwerp in de praktijk niet mogelijk is, of onbetaalbaar. Er zal altijd een zeker optimum gekozen moeten worden tussen toelaatbaar risico en kosten. Dit is door de TU Delft onderzocht door het toepassen van een faalkansmodel voor een groutlaag, waarbij zaken als scheefstand van de injectielans en locatiebepaling als mogelijke foutenbron zijn geanalyseerd.

In de praktijk is de hydraulische weerstand van een laag altijd kleiner dan de weerstand die je theoretisch zou verwacxhten op basis van de materiaaleigenschappen. Kleine ongerechtigheden hebben een grote impact op de ‘over all’ weerstand van het systeem. Conclusie: als je 50% van de ontwerpweerstand haalt, dan heb je een goed product geleverd. Het is dan echter moeilijk te bepalen of die 50% al dan niet tot een calamiteit zal leiden. Komt het debiet gelijkmatig door de groutlaag, dan is het risico nihil. Komt het door een enkel gat, dan is er geen probleem zo lang er genoeg dekking blijft en het gat gevuld blijft met bodemmateriaal. Pas wanneer tot vlak boven het lek wordt ontgraven is er sprake van een calamiteit, omdat het zand uit het gat wordt gedrukt en daarna het debiet (met materiaaltransport) explosief toeneemt. Van Tol bepleit het installeren van een ‘slapende bemaling’ om dergelijke calamiteiten het hoofd te kunnen bieden.

Vragen uit de zaal betroffen vooral deze beperkende maatregelen, zoals het toepassen van een slapende bemaling. Deze bemalingen moeten kort van duur zijn, om schade aan de omgeving te voorkomen, maar wel de bouwer in staat te stellen om herstelmaatregelen uit te voeren. In het algemeen zal het bevoegd gezag daaraan meewerken.

Lekmanagement bij het Griftpark te Utrecht

Leurink spreekt niet graag over Lekmanagement, want dat klinkt zo negatief. Maar praktisch gesproken is de cement-bentonietwand die in de 90-er jaren rond het Griftpark is aangelegd, inderdaad lek.

Maar: in milieukringen is slechts een nulemissie toelaatbaar, en die wordt gehaald. Dus, hoezo: lek? Ook is alles binnen het budget gerealiseerd, dus: het Griftpark is een succes, ook met lek.

Leurink schetst de geschiedenis van het terrein, de (verontreinigende) activiteiten die er hebben plaatsgevonden en de geologische bodemopbouw, waaruit blijkt dat de Kedichemklei, waarop de cement-bentonietwand aansluit, niet overal op het terrein aanwezig is. Vooraf is een prognose (met onzekerheidsgrenzen) opgesteld voor het te onttrekken en te zuiveren debiet. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen vertikaal (door de laag van Kedichem) en horizontaal (door de wand) toestromend water, waarbij de aannemer zou worden afgerekend op deze laatste component. In de praktijk is dit niet gebeurd, omdat het totaalsysteem binnen het vooraf opgestelde onzekerheidsinterval presteerde. Er wordt zodoende wel wat meer water verpompt en gezuiverd dan vooraf was berekend, maar het valt binnen de onzekerheidsmarges en heeft niet geleid tot aanpassingen van het onttrekkingssysteem, de zuivering of de leidingcapaciteit.

In de discussie kwam naar voren dat de bij de aanbestedingprocedure gestelde eisen wellicht hebben geleid tot een te duur ontwerp.

Uitvoeringsaspecten

Uitgangspunt moet volgens Admiraal zijn dat lekkages niet altijd zijn te voorkomen, maar dat de risico’s beheerst moeten worden.

In de eerste plaats worden stalen damwanden behandeld: oorzaken van lekkages kunnen zijn: obstakels, ‘zware’ grondslag waardoor zware trilblokken noodzakelijk zijn en soms nageheid moet worden. Door grondonderzoek en historisch onderzoek kan de aannemer op deze aspecten voorbereid zijn en daarnaast noemt Admiraal een aantal zaken waardoor de aannemer in de praktijk de kans op lekkage kan verminderen. Dat gaat van zorgvuldig werken, via slotverklikkers en het voorboren of fluïderen tot het toepassen van allerlei vulmiddelen om de sloten minder doorlatend te maken.

Vervolgens gaat Admiraal op dezelfde wijze in op een aantal andere techniken om waterremmende wanden aan te brengen, zoals groutpalen en diepwanden.

Na de verticale wanden komen horizontale lagen aan de orde zoals:

1. natuurlijk remmende lagen
2. onderwaterbeton
3. kunstmatige jetgroutlaag
4. folie constructies

Conclusies van Admiraal zijn:
Lekkages ontstaan gemakkelijk, maar zijn moeilijk te bestrijden, daarom moet men bewust zijn van de risico’s en vooraf bepalen of lekkages aanvaardbaar zijn. In het uiterste geval moeten alternatieve bouwmethoden worden toegepast die minder risico opleveren. Hij dringt daarbij aan op een open communicatie tussen alle betrokken partijen.

Discussie: ook naar aanleiding van deze lezing wordt weer de noodzaak aangestipt om in een vroege fase de risico’s van eventuele lekkage af te wegen en voorzorgsmaatregelen achter de hand te hebben. Desondanks blijft het een lastige afweging. De consequentie is dat investeringen (bv. de slapende bemaling) worden gedaan die uiteindelijk geen dienst hoeven te doen.

Lekdetectie: lokalisering van het probleem

Slob gaat in zijn lezing in op geo-elektrische technieken. Deze technieken zijn het meest geëigend wanneer het gaat om lekdetectie, vooral ook omdat ze redelijk snel zijn. Uitgebreid gaat hij vooral ook in op de ECR/EFT-methode die recentelijk door Texplor op de Nederlandse markt is geïntroduceerd. Op een voor ieder heldere manier toont Slob aan op welke wijze de betreffende technieken werken en wat daardoor de mogelijkheden en beperkingen zijn. Vooral is het boeiend om te vernemen dat zaken zoals afmetingen van lekkages, diepteligging, in potentie ook met deze methode kunnen worden bepaald. Hiervoor is wel extra inspanning noodzakelijk. Ook laat hij de toehoorders kennis maken met een eenvoudiger versie, waarbij men als het ware door het veld lopend de metingen verricht, in plaats van de vaste opstelling die nogal arbeidsintensief is.

Uit de reacties blijkt dat de betreffende methoden geen wijdverspreide bekendheid bezitten, over de werking van de methode is al helemaal weinig bekend. Er is sprake van een nogal subjectieve benadering met betrekking tot het vertrouwen wat in de methode wordt gesteld.

Lekherstel

In de eerste plaats wordt de vraag gesteld of er wel altijd hersteld moet worden. Ook in eerdere lezingen kwam dat aan de orde. Het antwoord is “Nee”, alleen wanneer er risico’s zijn. Een van die risico’s is weliswaar het waterbezwaar, maar Lambert pleit er voor om daar niet te rigide mee om te gaan. Het waterbezwaar moet een aspect in de afweging zijn, niet een heilig getal. Twee andere risico’s zijn zettingen en daardoor schade, een langzaam proces; en piping en daardoor grondtransport, een desastreus en snel proces dat zeker niet moet worden opgelost door extra verlaging van de waterstand. Dit versnelt het proces alleen maar.

Opties om zettingschade te voorkomen bestaan onder meer uit retourbemalen, wanneer vooraf bepaalde grondwaterstanden in de omgeving worden onderschreden. Soms is dat een betrekkelijk eenvoudige en goedkope maatregel.

Naast de traditionele herstelmethoden die (bij toepassing op enige diepte) zonder uitzondering duur en arbeidsintensief zijn, en bovendien bereikbaarheid van de exacte leklocatie vereisen, is er behoefte aan snelle, eenvoudige herstelmethoden die weliswaar niet leiden tot een volledige afsluiting, maar het waterbezwaar tot aanvaardbare proporties terugbrengen.

Lambert beschrijft een methode in ontwikkeling: ‘Biosealing’, gebruikmakend van de eigenschappen van ondergrond, grondwater en lek. Door de van nature in de bodem aanwezige micro-organismen te voeden gaan deze zich snel vermenigvuldigen en dit leidt tot verstopping. Door vorming van ijzersulfide wordt de verstopping duurzamer. Deze mechanismen zijn in het laboratorium getest, momenteel is een veldexperiment gaande.

In de discussie wordt ingegaan op de duurzaamheid (FeS-vorming) en de verklaring van het mechanisme. Er is ook een waarschuwend geluid: in hoeverre valt te vrezen dat aantatsing van de (stalen) damwand optreedt.