Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction...

49
Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? Dr. ir. Mandy Korff Strategisch adviseur Deltares Associate Professor GeoEngineering TUDelft

Transcript of Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction...

Page 1: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Hoe veilig zijn Groningse huizen en

infrastructuur?

Dr. ir. Mandy Korff

Strategisch adviseur Deltares

Associate Professor GeoEngineering TUDelft

Page 2: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 3: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 4: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Leven in delta’s, kust- en riviergebieden

Page 5: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Wat doet Deltares?

Page 6: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Wat doet Deltares?

Page 7: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Deltares onderzoekt effecten aardbevingen

Huizen (voor NCG) Dijken (voor NZV) Ondergrond (NAM)

Infrastructuur (o.a. voor RWS) Industrie (o.a. voor NCG/SBE)

Page 8: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

TU Delft onderzoekt effecten aardbevingen

- Gedrag van metselwerk en gebouwen (prof. Jan Rots)

- Gedrag van constructies (prof. Joop Paul)

- Gedrag van de diepe ondergrond (GeoSciences)

- Veiligheidsbenadering (prof. Pieter van Gelder)

- En nog veel meer…

www.tudelft.nl zoek

op essay

aardbevings-

problematiek

Page 9: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Aardbevingen raakvlak techniek - maatschappij

En van een dijk of een weg?

Hoe bepaal je de veiligheid

van een huis in Groningen?

Wat weten we wel en wat niet

over deze aardbevingen?

Page 10: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Verwarring en onzekerheid …

Page 11: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Besluitvorming onder grote onzekerheid!

Page 12: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Wat weten we wel en wat niet?

Page 13: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 14: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 15: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Aanleiding, Huizinge 2012 en onderzoek SodM

Page 16: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Groningen - Aardbevingen door gaswinning

Aardgas zit in

steenlagen op 3km

diepte.

Als het gas

opgepompt wordt,

neemt de druk in de

ondergrond af.

Hierdoor zakt de

bodem, dit gaat

helaas niet

gelijkmatig.

Als een breukvlak

beweegt geeft dit een

schok, dit is de

aardbeving.

Page 17: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Aardbevingen in Noord Nederland - gaswinning

NAM

NAM

Page 18: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Magnitude – Richter

Versnelling / trilling

Aardbevingen

Zegt iets over

hoeveelheid energie

die vrijkomt.

M=3 is 10x zo veel

energie als M=2,

M=4 weer 10x zoveel

als M=3

Trilling is wat je voelt,

je wordt heen en

weer geslingerd.

PGA

Page 19: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 20: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Effects of earthquakes – site response

Reservoir behavior /

source effect

Response deep formation /

path effect

Response near surface

(site effect, liquefaction)

Soil-structure interaction

Structural response

Page 21: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Aardbevingen – effecten aan oppervlakte

Aardbevingsbelasting per locatie (KNMI)

waarde bij toetsing afhankelijk van norm

Ter vergelijking: Huizinge beving: 0,085 g

plaatje bij kans van ca 0,2%/jaar

Karakteristiek van Groningse

bevingen is anders dan van

natuurlijk bevingen.

Zwaardere bevingen zijn:

- sterker (hogere piek),

- langzamer (lagere frequentie)

- langer (meer wisselingen).

KNMI 2016

Page 22: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Invloed van de ondergrond - geologie

Surface to 50 m-NAP:

• Map of geological areas

• GeoTOP resampled

voxel stacks

Geological model for the Site response

in the Groningen Field (GSG-model)

Page 23: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

?

Omgaan met onzekerheden heterogeniteit

Page 24: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Aardbevingen – effecten aan oppervlakte

plaatje bij kans van ca 0,2%/jaar

KNMI 2016

Page 26: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Verweking, voorbeeld

Page 27: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Verweking, voorbeeld

Roermond 1992

Page 28: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Proefprogramma’s

Page 29: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Geologisch model zandlagen in Groningen

Page 30: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Invloed op ondergrond – stand van techniek

Geinduceerde bevingen zullen toenemen bij toenemende productie,

moeilijkste vraag is met hoeveel? Extrapoleren levert grote onzekerheden.

Slappe en variabele bodem in Groningen zorgt voor demping en opslingering,

de mate waarin en welke overheerst verschilt over het gebied. Hoe

zwaarder de beving, hoe groter de demping.

We weten heel veel van de geologie van Groningen en kunnen dat ook

benutten.

We weten beperkt hoe verwekingsgevoelig het zand in Groningen is, hier

wordt baanbrekend onderzoek naar gedaan.

Page 31: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen

Page 32: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Invloed op constructies

Huizen Dijken

Infrastructuur Industrie

Page 33: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Voorbeeld schudtafel test

De grootste test voor aardbevingen ter wereld

Page 34: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Onderzoeken naar gedrag metselwerk (TUDelft / EUCentre / Arup ea)

Page 35: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Hoe wordt dat aangepakt - risicomanagement

Huizen: risicoprioritering door NCG obv individueel risico

Page 36: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Gebouwen, invloed fundering op responsie

gebouw

- Berekeningen met interactie

tussen grond, fundering en

het gebouw

Page 37: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Risicogestuurde aanpak industrie

Bron Handreiking industrie

Page 38: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Voorbeeld Resultaat Risico analyse

Bron F. Besseling 2015

Page 39: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Foutenboom

Bron M. Peters 2016

Page 40: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Uitvoeren berekeningen

Bron M. Hermens 2016

•Trilbelasting

•Tijdelijke grondverplaatsing

•Permanente grondverplaatsing

Page 41: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Toetsing waterkeringen

• Zeedijken

• Eemshaven Delfzijl

• Regionale keringen

• Eemskanaal

Page 42: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Seismisch ontwerp waterkeringen

Semi-probabilistisch raamwerk

• Probabilistic Seismic Hazard Analysis

• Verwekingsanalyse

• Analyse stabiliteit (/ kruindaling)

• Maatregel stabiliteit: dubbele dijk

• Kruindaling

Aanpak moet aansluiten bij NL

veiligheidsfilosofie voor dijken!

Page 43: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Infrastructuur – hoogspanning en ringweg

30 november 2016

Page 44: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Handreikingen en richtlijnen

NPR Industrie handreiking Dijkenprotocol

Infrastructuur: ROK addendum aardbevingen

Page 45: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Op weg naar normering (Eurocode 8)

Page 46: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Beslissen versterkingen onder onzekerheid

De belasting is de laatste twee jaar sterk veranderd. Dit is voor ontwerpers en

eigenaren moeilijk te hanteren. De verschillen tussen de voorspelde

belasting tussen KNMI en NAM nemen wel af.

De onzekerheid in verweking zorgt voor grote verschillen in aanpak tussen

verschillende beoordelaars. Verweking kan een ontwerp of toetsing

maken of breken. Van erg conservatief tot struisvogeltactiek.

Maatregelen zijn zeer kostbaar, dus standaard methoden zijn onvoldoende,

het onderste moet uit de kan.

Verschillende eigenaren kampen met hetzelfde probleem, maar er wordt nog

relatief weinig samen opgepakt (muv industrie).

Richtlijnen beschikbaar, continu in ontwikkeling.

Page 47: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Samenvatting

Er wordt een kennisachterstand ingelopen,

momenteel lopen we in de wereld zelfs op

onderdelen voorop.

Onzekerheden zijn nog steeds groot, vooral vanwege

verschillen tussen Groningse en wereldwijde

kenmerken van de huizen en de bevingen.

No regret maatregelen bepalen, gelaagde aanpak.

Mogelijk dat op termijn alsnog meer (of minder)

maatregelen nodig zijn.

Er zijn vooral veel en diverse maatregelen, afweging

hiervan is complex en uitvoering kostbaar.

Page 48: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

CIrcle workshop – cascade effecten op kritieke

infrastructie (overstroming, aardbeving)

Kennis delen

Samen meer weten

Collaborative Modelling

Vandaag om:

13.30 (S105)

15.00 (S205) VOL

vide (stadhuis)

Page 49: Hoe veilig zijn Groningse huizen en infrastructuur? - kivi.nl · Soil-structure interaction Structural response . ... Voorbeeld schudtafel test De grootste test voor aardbevingen

Opbouw presentatie

Aardbevingen - Groningen

Introductie

Effect van/in de ondergrond

Invloed op constructies

Vragen