Geotechnische metingen bij de controles van ondergrondse kunstwerken

door

ir. P. DE SCHRIJVER Inspecteur-generaal Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Bestuur Geotechniek

Inleiding

Ondergrondse kunstwerken situeren zich steeds in een milieu van grond en grondwater. Controle van deze konstrukties vertoont dan ook een aantal geotechnische aspecten welke verband houden met de rond het kunstwerk optredende drukken en ver­vormingen. Geotechnische metingen moeten toelaten om een ongunstige wijziging van drukken en vervor­mingen vast te stellen en zonodig oordeelkundig de gepaste maatregelen te nemen.

In onderhavige tekst zijn de gebruikelijke technie­ken voor het opmeten van drukken en vervormingen beschreven. Als toepassing zijn de resultaten mede­gedeeld van de geotechnische metingen bij de bouw van de pre metro-tunnel te Antwerpen.

Opmeten van drukken

Het opmeten van de drukken omvat het opmeten van waterdruk en gronddruk.

In vele gevallen zal het ondergrondse kunstwerk zich situeren onder de natuurlijke grondwatertafel en zal bij de berekening van de konstruktie een bepaald waterpeil ondersteld zijn. In sommige gevallen wordt een blijvende grondwaterverlaging toegepast door uitvoering van een draineersysteem of permanente bemaling. Het is nodig het werkelijk waterpeil regel­matig op te meten en na te gaan of aan het in de berekening veronderstelde of door de uitvoering beoogde waterpeil is voldaan.

Anderzijds zullen met betrekking tot de grond­drukken in bijna alle berekeningen eigenschappen of

toestanden worden aangenomen die niet volledig met de werkelijkheid overeenstemmen. Bij middel van metingen aan gronddrukcellen kan worden na­gegaan of de werkelijke drukken overeenstemmen met de in de berekeningen aangenomen waarden. De metingen zijn ook een kontrole van de uitgevoerde werken.

Met betrekking tot het opmeten van waterpeil of waterdruk beschikt men over twee meetsystemen.

In zandige en goed doorlatende gronden kan het grondwaterpeil bepaald worden bij middel van open waterstandspijpen of peilbuizen, zoals voorgesteld op de figuur 1.

In de pijp kan het waterpeil zich instellen op een niveau dat overeenkomt met de piëzometrische stijg­hoogte van het grondwater in de laag waarin de filter van de pijp zich situeert.

Metingen van de waterstand in de pijp kunnen worden uitgevoerd bij middel van een peilkoord. Indien een quasi kontinue registratie noodzakelijk is kan gebruik worden gemaakt van geautomatiseerde registreerapparatuur.

Aan de waterstandspijpen kan in goed doorla­tende lagen op een zeer eenvoudige en betrouwbare wijze het waterpeil worden opgemeten. Bij een wei­nig doorlatende grond zal het evenwel vrij lang duren alvorens in een open waterstandspijp de waterstand zich heeft ingesteld overeenkomstig het piëzometrisch stijgpeil in de laag waarin de filter is geplaatst.

140

filter

zondvang

Open waterstandspijp

INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU 2/93

afdichting

\ t

/

/ ..-·\'\Hf----, \\_ t1_

~~~~t~-membroon

>:'::~:::::/: ':S - filter

(~ -------Waterdrukcel

Fig. 1. - Open waterstandspijp/waterdrukcel.

Bovendien kunnen eventuele veranderingen in de waterdruk, bijvoorbeeld door getijde invloeden, gelet op de lange aanpassingstijd, niet opgemeten worden. In dat geval zal men gebruik maken van waterdruk­meters. Deze zijn veel minder watervolumegevoelig d.w.z. dat er veel minder water door de filter moet toe- of afstromen als funktie van de verandering in de te registreren grondwaterdruk.

Een waterdrukmeter, zoals voorgesteld in figuur 1, bestaat uit een meetcel voorzien van een filterele­ment en een membraan. De waterdruk op het mem­braan wordt hetzij pneumatisch, hetzij elektrisch opgemeten. De elektrische waterdrukcellen zijn in principe duurder doch laten een zeer snelle en quasi kontinue registratie toe, zodat zij in het bijzonder geschikt zijn voor kontinue metingen en voor het opmeten van snelle dynamische veranderingen van de waterdruk.

e e g ~ J ! -f:

t t t gevuld met olie of kw ik

Pneumatische gronddrukcel

De plaatsing en interpretatie van de meetresulta­ten aan waterdrukmeters dient oordeelkundig te gebeuren. Bij het inbouwen van een waterdukcel in een boorgat dient het boorgat voldoende afdichtend te zijn teneinde een invloed van de waterdruk in een hogergelegen zandlaag te vermijden. Het afdichtings­materiaal dient een kleinere doorlatendheid te heb­ben dan het omliggend medium. Bij het indrukken van waterdrukcellen bij middel van sondeerappara­tuur kunnen overdrukken ontstaan welke de meetcel beschadigen of de meetresultaten beïnvloeden.

Voor het opmeten van de gronddrukken wordt gebruik gemaakt van gronddrukcellen, zoals voorge­steld op figuur 2. De opgemeten druk is steeds een totaaldruk. Indien de waterdruk gekend is bvb. door middel van waterspanningsmeters of waterstandspij­pen, kan aan de hand van de opgemeten totaaldruk ook de korreldruk worden bepaald.

~.~:j·:jl crische membraan

kabel

met rekstrookjes

Elektrische gronddrukcel

Fig. 2. - GronddrukceL

2/93 INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU

Gronddrukcellen kunnen worden geplaatst in boorgaten met de bedoeling de natuurlijke grond­drukken en de invloed van bepaalde grondwerken op de gronddrukken op te meten. Gronddrukcellen kunnen ook worden ingebouwd op grensoppervlak­ken van grond en konstruktie zoals onder ophogin­gen, tegen grondkerende konstrukties of rond tun­nels.

De gronddruk wordt hetzij pneumatisch, hetzij elektrisch opgemeten. Bij de pneumatische cel wordt de druk in de vloeistof tussen de meetplaten van de cel opgemeten via een omvormer, werkend op het principe van de reeds omschreven waterdrukceL Bij een elektrische cel wordt de door de gronddruk veroorzaakte vervorming van een membraan bij middel van rekstrookjes opgemeten.

Bij gronddrukcellen die geplaatst worden in boor­gaten veroorzaakt men door het uitvoeren van de boring en het plaatsen, eventueel indrukken van de cellen, dikwijls dergelijke verstoring dat geen repre­sentatieve resultaten te verwachten zijn .

Bij gronddrukcellen op grensoppervlakken van grond en konstruktie zoals onder ophogingen, tegen grondkerende konstrukties of rond tunnels, die meestal in meer gekontroleerde voorwaarden kunnen worden ingebouwd, zijn meer representatieve resul­taten te verwachten . Men dient er zich evenwel steeds van te verzekeren dat aan beide zijden van de cel telkens een vakomen kontakt wordt verwezenlijkt met het medium waartussen de cel zich bevindt. Een ongelijkmatig kontakt en derhalve een niet-gelijkvor­mige belasting is steeds oorzaak van minder nauw­keurige resultaten.

Opmeten van vervormingen

Het opmeten van vervormingen omvat het opme­ten van de vertikale en de horizontale komponenten van de vervormingen of verplaatsingen.

De metingen laten toe na te gaan of de vastge­stelde vervormingen overeenstemmen met de vooraf berekende vervormingen. Zij vormen eveneens een kontrole van de uitgevoerde werken en laten toe zonodig maatregelen te nemen indien ontoelaatbare vervormingen worden vastgesteld.

Bij de vertikale vervormingen dient onderscheid gemaakt tussen enerzijds de zakking van het maai­veld of van een bepaalde konstruktie en anderzijds de vertikale vervormingen in het grondmassief zelf.

Het opmeten van de zakking van het maaiveld of van een bepaalde konstruktie kan gebeuren door het

141

topografisch inmeten van bepaalde meetpunten. De meetpunten kunnen gematerialiseerd worden bij middel van bouten of andere referentiepunten, bevestigd op de konstrukties of op een voeting die vorstvrij is aangezet. Het vaste punt ten opzichte waarvan de hoogte van het meetpunt topografisch wordt vastgelegd moet op voldoende afstand van het meetpunt gelegen zijn om zeker te zijn dat het vaste punt als werkelijk vast mag worden beschouwd. Men dient rekening te houden met een eventuele invloed van bemaling of met getijde invloeden op kontrukties langs zee of getijde gevoelige rivieren.

Voor het opmeten van de vertikale vervormingen in het grondmassief zelf kan gebruik worden gemaakt van extensometers.

In principe bestaat een extensometer uit op bepaalde punten van een vertikale in het omliggend massief verankerde meetpunten. Bij de metingen worden steeds de vertikale verplaatsingen van de verankerde meetpunten t.o .v. een gekozen referentie­meting opgemeten. Aan de hand hiervan kunnen de vervormingen van het grondmassief in de be­schouwde tijdspanne worden afgeleid.

De vertikale verplaatsingen van de verankerde meetpunten worden steeds opgemeten t.o.v. een meet­referentiebasis ter hoogte van het maaiveld. Het is noodzakelijk een eventuele wijziging van het peil van de meetreferentiebasis zeer nauwkeurig op te meten. Eventueel kan dit topografisch gebeuren. Indien dit niet mogelijk is dan wel slechts onvoldoende nauw­keurig, is het noodzakelijk de extensometer te voor­zien van een op grote diepte en als vast te beschou­wen meetpunt.

Meest gebruikelijk is het gebruik van stangen­extensometers en elektromagnetische extensometers, voorgesteld op de figuur 3.

Bij stangenextensometers worden de met cement vastgezette ankers verlengd tot het maaiveld bij middel van stangen welke in een PVC-bescherming vrij kunnen bewegen. In één boorgat kunnen gemak­kelijk 3 à 4 en zonodig tot 8 ankers met stangen worden ingebouwd. De bewegingen van het boven­uiteinde van de stangen worden bij middel van een micrometer t.o.v. een referentieplaat opgemeten.

Bij elektromagnetische extensometers worden magnetische ringen met springveren over een holle buis in het boorgat neergelaten en ter plaatse van de gewenste diepte bij middel van de springveren veran­kerd. Bij middel van een elektromagnetische sonde, welke in de holle buis wordt neergelaten, wordt bij iedere meting de diepte van de meetringen t.o.v. een referentiepunt aan het maaiveld opgemeten.

142

-· -

i! meethorloge + inzet

meetkop met stangenuiteinden

s ton gen in kunststofbuis

ankers

INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU 2/ 93

referentiemagneet

. -;::::::; -:~-

staaldraad magneet verankerd mef spnngveren detector

gewichten

Stangenextensometer Elektromagnetische extensometer Fig. 3. - Extensometer.

Een wijziging van de aldus bepaalde diepte is een maat voor de vertikale vervorming van het massief dat zich tussen het grondoppervlak en het veran­keringspeil van het beschouwde meetpunt bevindt. Het relatieve verschil van wijziging van de dieptes van twee meetpunten is een maat voor de ver­tikale vervorming van het massief dat zich tus­sen het verankeringspeil van de twee meetpunten bevindt.

Horizontale vervormingen in grond en konstruktie kunnen worden opgemeten door het plaatsen in de grond of in de konstruktie van vertikale buizen, zogenoemde inclinometerbuizen, waarvan de even­tuele horiontale verplaatsingen worden opgemeten. Hiertoe wordt bij middel van een sonde, met regel­matige tussenafstand, de helling van de inclinometer-

buis in funktie van de diepte opgemeten. Aan de hand van deze metingen kan de afwijking van de buis t.o .v. de vertikale worden opgetekend. Even­tuele horizontale vervormingen worden aan de hand van de opgemeten hellingswijzigingen afgeleid. Het principe van de meting is voorgesteld op de figuur 4.

Voor het plaatsen van de inclinometerbuizen in grond of in bestaande massieve konstrukties wordt een boring uitgevoerd en worden de buizen in het boorgat ingebouwd. De buizen worden bij middel van kift, cementbetoniet, cement of ander vulmate­riaal zorgvuldig en over de volledige hoogte in het boorgat vastgezet. Bij het plaatsen van inclinometer­buizen in nieuwe konstrukties wordt betracht de buizen reeds bij de bouw van de konstruktie in te bouwen.

2/ 93 INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU

hellings­sonde

totale verplaatsing r L sine

143

vertik ale of re f e rentieprofiel

Fig. 4. - Inclinometer.

De inclinometerbuizen zijn vervaardigd uit alumi­nium of dikwandige kunststof. Indien wordt gevreesd voor korrosie, dient in ieder geval gebruik te worden gemaakt van kunststofbuizen.

De gemeten verplaatsingen betreffen relatieve ver­plaatsingen t.o.v. de vertikale door een gekozen referentiepunt. Indien men de absolute verplaatsin­gen wenst te kennen dienen de horizontale verplaat­singen van het referentiepunt gekend te zijn. Even­tueel kan de horizontale verplaatsing van de boven­kant van de inclinometerpijp hiertoe topografisch ingemeten worden Evenwel is het, gelet op de hoge nauwkeurigheid van de metingen, aangewezen de inclinometer tot voldoende diepte uit te voeren zodat het diepste punt als vast punt mag worden beschouwd met betrekking tot de uit te voeren werken en de te verwachten horizontale verplaatsin­gen. Het diepste als vast punt te beschouwen punt van de inclinometer kan in dat geval als referentie­punt worden genomen.

Metingen bij de bouw van de pre metro-tunnel onder de Schelde te Antwerpen

Bij de bouw van de pre metro-tunnel onder de Schelde te Antwerpen werd een omvangrijk meet­programma toegepast met onder meer het plaatsen van drukcellen op de tunnelwand en het plaatsen van extensometers en inclinometers op de rechter­oever.

De drukcellen werden geplaatst ter bepaling van de op de tunnelwand aangrijpende gronddrukken en

waterdrukken en meer bepaald om de invloed van de geologische voorbelasting na te gaan. De extensome­ters en inclinometers werden geplaatst om de verti­kale en horizontale verplaatsingen van de kaaimuur op rechteroever en de zettingen onder enkele histori­sche waardevolle gebouwen, te volgen.

In drie tunnelringen werden, zoals voorgesteld op figuur 5, acht totaaldrukcellen ingebouwd. Twee van deze ringen situeerden zich in de Boomse klei , de andere ring in het tertiair Mioceen zand. Rond de ringen in de klei werden eveneens 4 waterdrukcellen ingebouwd.

I

'N4 ------ ·-+-· I

I '

yV3

Tl tot TB : totaaldrukcel W1 tot W4: waterdrukcel (enkel in klei)

Fig. 5. - Drukcellen aan tunnelelement.

144 INFR ASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU 2/93

De totaaldrukcellen werden geplaatst met het meetvlak op de buitenkant van de geprefabriceerde ringsegmenten. De waterdukcellen werden van in de tunnel in de klei gedrukt ongeveer anderhalve maand na het plaatsen van de gronddrukcellen.

De resultaten van de metingen aan de drukcellen in ring 371 van de eerste tunnel zijn voorgesteld in figuur 6.

d 0... .x

.f:

.x :::J L..

-o

750~----------~-----------r-----------r----------~----------~~---------,

500

25

,... _ _..._ ____ _ --------- ---TB I I

---------- -·-··- T4

,----------~···-- ···-~ -~·-··~:=~ _."_.--+-=·- TS TG

~~~==:r~ .. -~~========~~~==~~~;;~;;;:;;~~~======~b-~--~-~-=-~~T2

5 tijd in maanden

Fig. 6. - Drukmetingen aan ring 371.

6

De meetresultaten tonen een vrij snelle stabilisatie van de totaaldruk op de tunnelwand. De totaaldruk neemt toe tot een gemiddelde waarde van ongeveer 450 kPa. De eerste meting van de waterdruk, onmid­dellijk na plaatsing, is beïnvloed door de plaatsing­sprocedure. Aan de hand van de verdere metingen is af te leiden dat de waterdruk toeneemt van ongeveer IOOkPa tot ongeveer 190kPa.

De resultaten van de metingen aan de drukcellen in ring 405 van de tweede tunnel zijn voorgesteld in figuur 7. Hier werd vastgesteld dat de waterdruk afnam van ongeveer 230 kPa tot ongeveer 200 kPa. Ook de totaaldrukken waren eerst een weinig hoger en namen dan af tot een gemiddelde van ongeveer 450 kPa.

750,_----------.-----------.-----------.-----------.-----------,-----------, I

h ·--- · ·--- -... .. T7 f--:_-- ·--------···-- ···---···---···---· ---···---···---··· --···~=··= TS

d 500 _,_._:-==-~· r-. . .- ·-·- ·-0.... V - - . ..__. . . ,TB _.,..1..,--:J-------t

: -· ···-·· ·::·;::~> -:·· · ::,:~~~~~~= ::~~-~_;~r===~-=-~~ ~~~==~T, ~--- ----r------1---~-..::.:r:·· -...::=-_· _____ T ____ T2

250~---~--T---~~~~~---------T-----------r---------+­W!---~~~~-/~i~~-~~~-:~~-1·~~--~~--~~~-~-~~=d~~~~~~~~~~~~ \. .... ..-;'/ ---=e.==c .. . .

f.··· /h"'­~~

ring 405 _

T~TI T2

T7 ~~ TJ . a

TS T5

50 metingerf bij gemiddelde tijhoogte in de Schelde

OL-----------L-----------L-----------~----------~-----------L----------~ 0 2 3 4 5 6

tijd in maanden

Fig. 7. - Drukmetingen aa n ring 405.

2/93 INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU

Het verschil tussen beide meetresultaten is te verklaren door de toegepaste steundruk bij het boren van de tunnel. Bij de eerste tunnel bedroeg de steundruk ongeveer 240 kPa aan het boorfront, waardoor een lichte zwelling van de klei rond de tunnel mogelijk was, zoals ook werd vastgesteld aan de hand van de resultaten van de vervormingsmetin­gen. Bij het boren van de tweede tunnel werd een hogere steundruk toegepast van ongeveer 260 kPa, wat een beperkte samendrukking van de klei veroor­zaakt. Het uitzwellen van de klei rond de eerste

• : gemeten totale druk • : gemeten waterdruk

145

tunnel veroorzaakte een onmiddellijke afname van de waterdruk, terwijl de samendrukking van de klei rond de tweede tunnel een onmiddellijke toename van de waterdruk veroorzaakte. Met verloop van tijd evolueerde de waterduk rond beide tunnels tot een zelfde gemiddelde waarde.

De totaaldrukken en de waterdrukken op de tun­nelwand ongeveer 3 tot 4 maand na de plaatsing van de drukcellen zijn voor de 3 ringen voorgesteld op de figuur 8.

berekende totale druk berekende waterdruk

500 lcPn

Fig. 8. - Meetresultaten drukmetingen.

De berekende waarden van de totaaldruk en de waterdruk in de klei , respectievelijk de totaaldruk in het zand, voor het bouwen van de tunnel, zijn eveneens op de figuur 8 voorgesteld. Bij de bereke­ningen werd rekening gehouden met de geologische voorbelasting. De meetresultaten voor de totaal­drukken vertonen een benaderde overeenkomst met de berekende waarden. Aan ring 735 in het Miocene zand, is de opgemeten horizontale druk groter dan de berekende waarde, vermoedelijk door een zekere gewelfvorming.

De opgemeten waterdrukken zijn een weinig lager dan de berekende waarden, welke werden bepaald als de hydrostatische druk overeenstemmend met het waterpeil in het Miocene zand boven de klei. Ver­moedelijk is dit te wijten aan een beperkte drainage naar de tunnels.

Zoals voorgesteld op de figuur 9 werden ter plaatse van de kaaimuur op rechteroever, zeven extensometers en twee inclinometers geplaatst. De extensometers hadden meetpunten in de fundering van de kaaimuur en boven en rond de te bouwen tunnels. Een inclinometer reikte tot de fundering van

de kaaimuur. De tweede inclinometer ging dieper tot ongeveer 7 m onder de tunnels .

De vertikale verplaatsingen van de meetpunten, te wijten aan de tunnelwerken zijn aangegeven op de figuur 9. Bij het boren van de eerste tunnel waren de zettingen op het kaainiveau verwaarloosbaar. De zetting van het meetpunt boven de tunnel was onge­veer 4 mm. De dieper gelegen meetpunten toonden een uitzwellen van de klei naar de tunnel toe.

Bij het boren van de tweede tunnel waren de zettingen op het kaainiveau eveneens verwaarloos­baar, maar rond de tunnel werd een samendrukking van de omliggende lagen vastgesteld, te wijten aan de hogere steundruk en injectiedruk. De inclinome­ter in de kaaimuur toonde enkel verwaarloosbare horizontale vervormingen. De horizontale vervor­mingen opgemeten met de diepe inclinometer, zijn voorgesteld op de figuur 9. Een beschadiging van de inclinometer door groutintrede maakte het onmoge­lijk om te meten over de volledige diepte van de inclinometer. Verdere bschadiging door korrosie van de inclinometerbuizen maakte het onmogelijk om nog te meten bij het boren van de tweede tunnel. De op figuur 9 gegeven horizontale verplaatsingen houden enkel verband met het boren van de eerste tunnel.

146

El E2 0

+0,00

-10,00

11 E4

0,1 E3

0,1

Kaaimuur

INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU 2/93

E14 E13 E12 •0,2 •0,3 •0,4

•0,3 •0,4

bovenste plaat van ,--o,3 •0,4 de caisson 1 -----,

·03 ° r---_:_ ___ --- _ _j

0,1 onderkunt fundering

-o,3 0•1 Mioceen

•0,6 •1,5

·~~~~--o~J~--~·~0,5~_z_a~n_d _______ t·~o,~4----J~. ~

-20,00

•1,5

-3000 verplaaf.sfng jo in mm •5,2

•5,0

Boomse klei

•0,4

•0,3

0,5

-1.0- vertikale verplaatsingen in mm .........___ meetpunt extensometer

0,9

vast punt op 90 m diepte

Fig. 9. - Extensometers en inclinometers aan kaaimuur.

Op de figuur 10 zijn de meetpunten voorgesteld van de extensometers geplaatst in de Pelgrimstraat in verband met het vastleggen van eventuele zettingen ter plaatse van een aantal historisch waardevolle gebouwen onder invloed van de tunnelwerken in het Miocene zand. Boven de tunnel werden zakkingen vastgesteld van ongeveer 3 mm. De zakkingen ter hoogte van het maaiveld bleven beperkt tot circa 2mm.

Besluit

Bij controle van ondergrondse kunstwerken kun­nen de optredende gronddrukken, waterdrukken en vervormingen in de grond worden bepaald bij mid­del van de omschreven meettechnieken. Als voor­beeld zijn meetresultaten vermeld van de geotech­nische metingen bij de bouw van de pre metro-tunnel onder de Schelde te Antwerpen.

De metingen laten toe na te gaan of de vastgestede drukken en vervormingen overeenstemmen met de vooraf aangenomen en berekende toestanden. Zij zijn ook een kontrole van de uitgevoerde werken en laten toe zonodig maatregelen te nemen indien on­toelaatbare afwijkingen worden vastgesteld.

In vele gevallen wordt intens gemeten tijdens de bouw van het kunstwerk en tot beperkte tijd na konstruktie tot wanneer er zich een quasi gestabili­seerde toestand voordoet. In het kader van het beheer van de kunstwerken is het aangewezen dat een aantal belangrijke parameters regelmatig verder zouden worden opgemeten.

Er dient rekening gehouden te worden met de levensduur van de meetapparatuur. Uit ervaring is geweten dat de levensduur van ingebouwde drukcel­len beperkt is. Herstelling is hier uitgesloten. Lang-

2/93 INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIE U

EB E9 -2,0 -1,6

-2,4 -1,8

•0,00

-2,7 -1,8

-3,5 -1,4

-10,00

+0,5

-2000

ElO -1,8

-1,9

-1,9

Eli -2,2

-2,3

-2,5

Aanvulling en/of Kwartair

Plioceen en Mioceen zand

-0,1-vertikale verplaatsingen in mm. ~meetpunt extensometer

Bo omse klei

147

Fig. 10 - Extensometers in Pelgrimstraat

durige metingen zijn goed mogelijk aan waterstand­spijpen, inclinometerbuizen, extensometers, waarbij enkel de geleidingsapparatuur ingebouwd blijft en de eigenlijke meetsonde na elke meting terug beschik-

baar is voor controle. Bijzondere aandacht dient in ieder geval besteed aan nazicht van de goede wer­king van de meetapparatuur. Regelmaat en ervaring bij meten en interpretatie zijn hierbij noodzakelijk.

148 INFRASTRUCTUUR IN HET LEEFMILIEU 2/93

RÉSUMÉ :

Mesures géotechniques dans le controle des structures souterraines

Les structures souterraines se situent taujours dans un milieu constitué de sol et d'eau souteraine. Le controle de ces structures comporte quelques aspects géotechniques en rapport avec les pressions de terre, les pressions d'eau et les déformations autour de la structure. Les mesures géotechniques doivent permet­tre de déterminer une évolution défavorable des pres­sions et des déformations et de prendre en cannais­sanee de cause les dispositions nécessaires.

Pour la détermination des pressions d'eau, on peut utiliser des tubes piézométriques et des cellules de pression interstitie/les. La pression de terre dans le sol et à !'interface sol-structure peut être mesurée avec des cellules de pression de terre. Les déformations verticales sant mesurées par levées topographiques ou en utilisant des extensomètres, les déformations hori­zontales en utilisant des inclinomètres.

SUMMARY:

Les mesures géotechniques, faites pour la construc­tion du tunnel premétro en dessous de l'Escaut à Anvers, constituent une application intéressante. Des cellules de pression ont été installées sur le revétement du tunnel pour déterminer la pression du sable et de l'argile sur le tunnel et pour vérifier l'injluence de la préconsolidation. Des extensomèters et des inclinomè­tres ont été installés pour mesurer les déplacements du mur du quai en rive droite de même que les déplace­ments du sol autour du tunnel et les tassements à l'endroit de quelques batiments historiques.

Dans la plupart des cas les mesures sont arrétées peu de temps après la construction. Dans le cadre de la gestion technique des structures souteraines, il est recommandé que les mesures des paramètres géotech­niques importants soient poursuivis après la fin des travaux. Une poursuite systématique des mesures et une expérience dans l'interprétation des résultats sont nécessaires.

Geotechnical measurements when cantrolling underground structures

Underground structures are always situated in sur­roundings of soit and groundwater. The inspeetion of these structures implies some geotechnical aspects in relation to earth pressures, water pressures and defor­mations arising around the construction. Geotechnical measurements should permit to ascertain an unfavora­ble evafution of pressures and deformations and to undertake efficient intervention when nececcary.

To examine water pressures, open stand pipes and water pressure cells are practiced. The earth pressure in the soit mass and at the interface of soil and construction can be measured by means of earth pressure cells. The measurement of vertical deforma­tions can be done through topographical surveying and by means of extensometers, the measurement of hori­zontal deformations by means of inclinometers.

Geotechnical measurements monitoring the Preme­tro-tunnelling works under the river Scheldt at Ant­werp constitute an interesting application. Pressure cells were installed on the tunnel lining to determine the toading behaviour of clay and sand on the tunnel and to ascertain the injluence of the preconsolidation. The extensometers and inclinometers were installed to measure the displacements of the quaywall on the right river bank, the deformations of the grond around the tunnel and the settlements near some historie buildings.

The measurements are mostly suspended a short time after the construction. With regard to the jol/ow­up of the structure it is recommended that a number of important geotechnical parameters should continue to be measured regularly . When measuring, regularity and experience in interpretation are necessary and very important.