Principe
Een onderafdichting wordt aangelegd om verticale opwaartse (kwel) en neerwaartse (infiltratie) verspreiding van grondwater naar de diepte tegen te gaan en om kwel van grondwater bij grondwateronttrekkingen te voorkomen. In combinatie met een verticale afdichting kan een sterke reductie van de hoeveelheid te onttrekken en eventueel te zuiveren water plaatsvinden.
- Aanbrengen van een kunstoffolie
- Aanbrengen van kleimatten
- Aanbrengen van een betonlaag
- Injectie van cement/bentoniet
- Aanbrengen van een drainagelaag (optioneel)
Techniek 1 : injectie bentoniet/cement
Er zijn twee basistechnieken om een onderafdichting in situ aan te brengen, die beide op het principe van de poriëninjectie zijn gebaseerd: de gewone poriëninjectie en de injectie na verweking (jet?grouting). Bij de injectie na verweking wordt de korrelstructuur van de grond verstoord en herschikt. Er wordt een mengsel geïnjecteerd dat er voor zorgt dat de doorlatendheid van de bodem sterk wordt verlaagd. Injectievloeistoffen kunnen bestaan uit bentoniet?cementmengsels of uit Waterglas (= Na2Si2O5. 6H2O: oplosbaar natriumzout van kiezelzuur) of organische harsen (polymeren) gemengd met bentoniet. De injectievloeistoffen worden geïnjecteerd in verticale filters die op een onderlinge afstand van 0,8 tot 1,5 meter staan; d.i. ongeveer de invloedstraal op de diepte van de injectie. Bij de injectie na de verweking van de bodem wordt de vloeistof onder een extra hoge druk met water geïnjecteerd, waarna de losgeweekte grond zich mengt met de injectievloeistof en uithardt.
Figuur: Schema onderafdichtingen
Techniek 2: Betonlaag, kunstoffolie of kleimatten
Daarnaast is het ook mogelijk de grond te ontgraven en na aanbrengen van een (HDPE) folie, kleimat of betonlaag de grond terug te plaatsen.
Toepassingsgebied en toepassingsvoorwaarden
Aandachtspunten m.b.t. het toepassingsgebied zijn onder meer bodemtype, aard en concentratie van verontreinigende stoffen en geohydrologische situatie.
Klei of leem zijn pas geschikt voor toepassing als deze een lutumfractie (deeltjes <2 µm) van meer dan 35 % bevat. De lutumfractie moet voor meer dan 15 % bestaan uit zwellende mineralen. De kleilaag moet minimaal 0,4 m dik zijn. De klei moet verwerkt worden bij een gelijkmatig vochtgehalte, hoger dan het in het laboratorium vastgestelde optimum, en is dus sterk weersafhankelijk. Zandbentonietmengsels dienen met een laagdikte van ten minste 0,25 m te worden aangelegd. Klei? en bentonietmatten hebben een dikte van slechts enkele cm. Bentoniet dient na de toepassing van boven belast te worden om een passende afdichting te realiseren. Op de minerale afdichtingslaag wordt een drainagelaag voor afvoer van regenwater en een beschermingslaag aangelegd om aantasting van de afdichtingslaag door wortelgroei te voorkomen.
Voor een definitieve afdichting wordt een maximale diepte van 20 meter aangehouden. In een slecht-doorlatende bodem kan deze techniek niet worden uitgevoerd. De ondergrens ligt bij een doorlatendheid van circa 10-6 m/s.
Opnieuw kunnen hiervoor ook toepassingsvoorwaarden worden geïnventariseerd die door de overheid gesteld kunnen worden. De onderstaande eisen zijn gerelateerd aan de functie die een onderafdichting zou kunnen vervullen. Een kwantitatieve invulling wordt nog niet gegeven.
- het verhinderen/reduceren van transport van verontreinigende stoffen vanuit de bodem naar de omgeving (verticaal);
- het verhinderen/reduceren van de instroom van niet-verontreinigd grondwater naar de bodemverontreiniging door kwel (de beoordeling van een kwelsituatie kan verschillende aspecten hebben: gunstig is dat er geen verspreiding naar beneden plaats zal vinden, een grote hoeveelheid te behandelen water kan echter ongunstig zijn);
- het verhinderen/reduceren van verspreiding van (vluchtige) verontreinigende stoffen door bodemlucht-transport.
Kosten
Ten behoeve van de methode onderafdichting met een minerale afdichting moeten bedragen gereserveerd worden voor onderzoek, voorbereiding, uitvoering, exploitatie en nazorg. In onderstaande tabel wordt een inschatting van bedragen gegeven.
Tabel: Kosten aanbrengen onderafdichting (Van der Gun et al., 2000)
|
Uitvoeringsvorm |
Specificatie materiaal/uitvoeringsvorm |
Kosten |
|
Aanleggen klei afdichtingslaag |
€ 17 - 22 per m2 |
|
|
Aanleggen zand/bentoniet afdichtingslaag |
€ 17 - 27 per m2 |
|
|
Aanleggen zand/bentoniet/folie afdichting |
€ 17 - 27 per m2 |
|
|
Aanleggen klei/bentonietmatten |
€ 10 - 15 per m2 |
|
Milieubelasting en te nemen maatregelen
Bij toepassing van onderafdichting is de verspreiding van de verontreinigende stoffen naar de lucht te verwaarlozen. Door het mogelijk voorkomen van toxische componenten in de nog niet door reactie uitgeharde mengsels kan het proceswater belast worden. Er kan verontreinigd werkwater vrijkomen. Eventuele verspreiding in het grondwater is een aandachtspunt. Bij het voorboren van gaten voor de installatie van de injectielansen kan verontreinigde grond vrijkomen. Bovendien kunnen tijdens de injectie langs de injectielansen grond- en cementdeeltjes mee naar boven komen.