Resultaten funderingspalenproef Prinses Amaliahaven Rotterdam

• Directe besparing van ruim 10 miljoen euro en reductie CO2-uitstoot door minder materiaalgebruik
• Verbeterde ontwerpregels voor funderingspalen op de Maasvlakte

De funderingspalenproef van vorige winter in de Prinses Amaliahaven op de Rotterdamse Maasvlakte is succesvol verlopen. Het onderzoek waarbij funderingspalen onder enorme belasting tot bezwijken werden gebracht, heeft geleid tot verbeterde ontwerpregels voor funderingen van civiele bouwwerken. De nieuwe inzichten zijn direct van toepassing op de ontwikkeling van de nieuwe kademuren in de Amaliahaven en de Alexiahaven en leiden tot een besparing van miljoenen euro’s en aanzienlijk minder uitstoot van CO2 tijdens de bouw.

De proef is onderdeel van het innovatieprogramma Infra Innovation (I2) van het Havenbedrijf Rotterdam. Het Havenbedrijf Rotterdam beoogt hiermee lagere kosten, meer lading per ligplaats en minder emissie voor ligplaatsen, kademuren en vaarwegen te realiseren. Binnen het programma worden gericht en programmatisch onderzoeken en innovaties uitgevoerd op het gebied van maritieme infrastructuur. Op die manier wordt de Rotterdamse haven schoner, slimmer, efficiënter en veiliger.

Op basis van de proefresultaten is een duurzamer (veel minder CO2), veiliger en goedkoper ontwerp gemaakt voor de fundering van de zeekades die dit jaar worden gebouwd op Maasvlakte 2. De relatief dure schroefinjectiepalen zijn vervangen door vibropalen. Met de proef is aangetoond dat deze goed bruikbaar zijn waardoor de directe bouwkosten van deze funderingspalen met circa 50% afnemen (ruim €10 miljoen) en bij de bouw 50% minder CO2 (circa 8.000 ton minder) wordt uitgestoten. Een groot voordeel van een vibropaal is dat er veel minder staal nodig is in vergelijking met schroefinjectiepalen. Hierdoor zijn vibropalen een stuk milieuvriendelijker. Op Maasvlakte 2 moet nog minstens 10 kilometer diepzeekade worden gebouwd. Hierdoor zal er ook in de nabije toekomst een significante CO2 besparing mogelijk zijn, de verwachting is ruim 30.000 ton minder CO2. Veel bestaande kademuren op de Maasvlakte zijn in het verleden voorzien van prefab betonpalen. Die blijken nu circa 25% meer draagvermogen te hebben. Daardoor is het mogelijk het gebruik van deze kademuren te verbeteren en de levensduur te verlengen. De proefresultaten kunnen ook gebruikt worden voor fundaties van andere bouwwerken op de Maasvlakte.

Inmiddels zijn de resultaten goedgekeurd door de experts van de Nederlandse praktijk richtlijn (NPR) Geotechniek. Daarmee is de funderingspalenproef opgenomen in het landelijke proevenregister van de NEN, Stichting Koninklijk Nederlands Normalisatie Instituut. Ze zijn nu toegankelijk voor iedereen en daarmee wordt het mogelijk om de levensduur van miljoenen funderingspalen in Nederland te kunnen verlengen.

De proef op de Maasvlakte duurde van 3 december 2019 tot 21 januari 2020.
Het doel ervan was om zeer gedetailleerd het draagvermogen van funderingspalen te onderzoeken en zo te komen tot verbeterde ontwerpregels voor deze palen voor de Maasvlakte in het Rotterdamse havengebied. Daarbij werden 11 fundatiepalen tot bezwijken toe belast. Zo kon meteen ook de waarde worden getoetst van een nieuwe set paalklassefactoren van Eurocode 7 die in 2017 officieel werden vastgesteld. Sinds deze nieuwe norm moeten circa 20-30% meer fundatiepalen toegepast worden bij de bouw van kademuren, terwijl er nergens in Nederland problemen zijn met zakkende paalfunderingen.

In totaal werden drie verschillende typen fundatiepalen (prefab betonpalen, vibropalen en schroefinjectiepalen) beproefd. De proefbelasting bedroeg tot 25 duizend kN (circa 2,5 miljoen kilo). De testpalen waren voorzien van zeer geavanceerde rekensensoren over de volledige lengte van de paal. Daardoor kon precies in beeld gebracht worden hoe en waar de paal zijn krachten afdraagt aan de grond. Een dergelijke proef was op deze schaal nog nooit uitgevoerd.

Voor deze grootschalige proef werd samengewerkt met experts van De Klerk, MariTeam, NPR, TU Delft, Deltares en WTCB. Samen met experts op het gebied van beton, funderingspalen, geotechniek, kademuren en sensoren/meettechnieken is het gelukt om tot nieuwe rekenregels en een innovatieve ontwerpoplossing te komen.