De kades van Amsterdam zijn vaak gebouwd op houten palen en soms al 300 jaar oud. Deze kademuren moeten goed onderhouden worden om ook in de steeds drukker wordende steden veilig te blijven. Maar welke van de 205 kilometer aan kades moet eerst? En welke kades zijn nog in goede staat?
“Nederland heeft in totaal 1.700 kilometer aan kademuren”
Onderzoek van TU Delft en AMS Institute, uitgevoerd in samenwerking met de gemeente Amsterdam, leverde een nieuw model op dat de constructie, belasting en het falen van Amsterdamse kademuren inzichtelijk maakt.
Slappe veen-klei grond
Gefundeerd op houten palen – in een stroomgebied met slappe veen-klei ondergrond – heeft Amsterdam van oudsher doorlopend onderhoud nodig, en zeker ook de kademuren. De 205 km gefundeerde kademuren die Amsterdam telt steunen meters diep onder het wateroppervlak op een historische houten constructie.
Kademuren verdwijnen
In de woorden van de promoverende TU Delft/AMS Institute onderzoeker Mart-Jan Hemel: “Het is een soort houten tafelconstructie. Gaat er iets mis met die constructie, een zogenaamd faalmechanisme, dan ligt het risico van instorting op de loer. Binnen enkele minuten kan zomaar twintig meter kade in de gracht verdwijnen”.
Het meest voorkomende en ernstigste faalmechanisme dat wordt waargenomen in het centrum van Amsterdam is het horizontale falen van de paalfundering, waarbij de palen geïllustreerd in de bijgaande figuur dreigen te breken. Zo ook bij het bekende voorval van het instorten van de Grimburgwal in 2020.
Falen van paalfunderingen
Om een goed begrip te krijgen van het faalmechanisme van historische kademuren voerde Hemel met een groot team van partners een uniek experimenteel programma uit op een bestaande historische kademuur, gefundeerd op houten palen. De bewuste kade in Amsterdam Overamstel dateert uit 1905.
Met behulp van sensoren en het toepassen van verschillende belastingen van de kademuren bracht de Delftse onderzoeker in kaart hoe het falen van paalfunderingen zich voltrekt. Hij ontwikkelde vervolgens een rekenkundig model om nauwkeurig te kunnen voorspellen welke kades risico lopen op falen.
Belasting door verkeer
Hemel toont aan dat het horizontale faalmechanisme het meest waarschijnlijk optreedt wanneer een kademuur aan de straatzijde, zoals het trottoir of de weg, wordt belast. Voorbeelden van dergelijke belastingen in de praktijk zijn geparkeerde of rijdende auto’s, zware voertuigen of goederen/bouwmaterialen. Het rekenmodel geeft 40 procent nauwkeuriger aan welke kades risico lopen te gaan falen dan voorgaande modellen.
Inzichten cruciaal voor beleid
De nieuwe inzichten bieden de gemeente cruciale kennis om meer controle te krijgen over de veiligheid van kademuren en beslissingen te ondersteunen die betrekking hebben op veilig gebruik, resterende levensduur en noodzaak tot vervanging. Het onderzoek is niet alleen voor Amsterdam relevant. Nederland kent 1.700 km historische kademuur. Voor steden als Delft en Leiden, maar ook buiten Nederland in Venetië en Boston (USA) zijn op hout gebouwde kades en hun duurzaamheid en behoud een belangrijk punt van aandacht
Vervangingsopgave kademuren
Sacha Stolp van Gemeentelijk Ingenieursbureau Amsterdam: “Onze mooie stedelijke buitenruimte staat voor een enorme vervangingsopgave. Door ouderdom, door ander gebruik dan waar ze ooit voor zijn gebouwd maar ook door effecten van klimaatverandering. Met dit onderzoek in deze unieke samenwerking bij AMS Institute, stelt de Delftse onderzoeker Mart-Jan Hemel hele nieuwe normen waar de praktijk direct profijt van heeft. Noem het letterlijk direct toegepaste wetenschap of anders maar het is een fenomenaal resultaat”.
Samenwerking
De onderzoeksresultaten zijn het product van een nauwe samenwerking tussen de academische wereld en de stedelijke praktijk, met een duidelijke focus op het ontwikkelen van praktische oplossingen voor maatschappelijke vraagstukken.
Als Delftse onderzoeker deed Hemel zijn onderzoek daarom bij AMS Institute, een gezamenlijk onderzoeksinstituut van TU Delft, Wageningen University & Research, Massachusetts Institute of Technology en de gemeente Amsterdam. Vanuit AMS Institute werkte de onderzoeker nauw samen met verschillende ingenieursbureaus, gemeente Amsterdam en onderzoekers van de TU Delft.
Hoe houden we Amsterdamse kademuren veilig? Lees ook:
Extra geld Nationaal Groeifonds voor water, infra en bodem.
Bruggen en km’s kademuur aangepakt in Amsterdam.
Proef overbelasten van historische kades.
