Mandy Korff InnovatiemanagerThomas Bles Geotechnical risk manager

Ontwerp- en monitoringsrichtlijnenvoor bouwputten in stedelijk gebied

- Bouwputten onderzoek consortium DC-COB-CUR

- Ontwerprichtlijn bouwputten in stedelijk gebied

- Richtlijn Monitoring bij bouwputten

Inhoud presentatie

Waarom?Steeds vaker> Complexe (ondergrondse) constructies> In binnenstedelijke gebieden

Dit leidt tot> Steeds hogere eisen aan ontwerp van constructie> Eisen aan uitvoerbaarheid van de ontwerpen

– Vergunningen– Verzekeringen

> Maar zeker ook voor verkrijgen publiekelijk draagvlak– Interne en externe communicatie cruciaal

Nodig> risicomanagement aan de basis, hulpmiddelen voor ontwerper

Doelstelling richtlijnen

Verbeteren van het ontwerp van bouwputten in relatie met omgeving+

Verbeteren van de inzet van monitoring en kwaliteitscontrole bij bouwputten als middel voor kwaliteits- en risicomanagement

Door:1. Ontwerp en monitoring inpassen in het bouwproces met

aanbevelingen voor contractuele inbedding 2. Het inventariseren en koppelen van uitvoeringsrisico’s aan ontwerp en

monitoring bij het realiseren van bouwputten3. State of the art te geven voor het ontwerpen van bouwputten4. Het opstellen van een stappenplan voor het maken van een

monitoringplan

Inhoud richtlijn ontwerp bouwputten

> Ontwerp: van omgeving constructie

> Randvoorwaarden uit de omgeving

> Ontwerpproces

> Gedrag van belendingen

> Rekenmethoden + modellen

> Projectorganisatie

> Monitoring

Relatie met CUR 166Relatie met Eurocode 7

Relatie met CUR H416(monitoring bouwputten)

Randvoorwaarden uit de omgeving– Inventarisatie bebouwing/projecten in omgeving

– Archiefonderzoek (o.a. gebouwen, obstakels e.d)

– Vergunningsaspecten in relatie tot omgeving

– Gebruikelijke eisen en eisen voor de omgeving.

> waterdichtheid

> vervormingen omgeving

> trillingen en geluid

– Grondonderzoek

> Soort en hoeveelheid grondonderzoek

> Grondwater

Randvoorwaarden uit de omgeving

Voorbeeld: eisen aan de bouwput vanuit de omgeving– waterdichtheid max. verlaging gws / debiet– vervormingen omgeving max. hoekverdraaiing/rotatie– trillingen en geluid SBR grenswaarden

Ontwerpproces> Fasering ontwerpproces> Risicoanalyses (Risman, GeoQ)

- Risico inventarisatie- Risico kwantificering- Risico verdeling (o.a. Risicoverdeling Geotechniek)- Cyclische processen

> Observational Method

Risico Inventarisatie LijstVoorbeeld

Bijzondere gebeurtenis

Oorzaken Gevolg MaatregelKans [%]

kosten [€]

kans x gevolg

Vervorming of schade aan palen buiten de bouwput.

Horizontaal wegdrukken door terp

Fundering van tunnel voldoet niet meer. Nieuwe fundering nodig

Ontlastsleuf 10 3.000.000

300.000

Risico Actie Lijst

Notitie Betreft Risico Oorzaak

… Lekkage diepwand groter dan verwacht

Bemalingsvergunning net voldoende voor geplande debieten, geen reserve capaciteit.

kwaliteit diepwanden is slechter dan verwacht.

Verantw.

Deadline Acties/Beheersmaatregelen

Status

Naam 1 mei 2008 Controleren doorlooptijd en bemalingsdebiet in vergunning (Toetsen doorlooptijd bemalingen)

Proef 2 is uitgevoerd. Resultaten in …Toetsing nog niet uitgevoerd

Voorbeeld

Gedrag van belendingen

> Seizoensinvloeden> Typen belendingen> Opnames en vooronderzoek> Definiëren grenswaarden

tilt

Stijf gebouw vs flexibel gebouw

Gedrag van belendingen

Deflectie ratio ∆/L

Relatieve rotatie β

> Seizoensinvloeden> Typen belendingen> Opnames en vooronderzoek> Definiëren grenswaarden

Rekenmethoden + modellen– Geschiktheid, nauwkeurigheid en toepassingsgebied– Aandachtspunten modellering– Anticiperen op uitvoerbaarheid / uitvoering / bereikbaarheid

Vuistregels

Verenmodellen- Hoe omgaan met omgeving?

EEM zoals Plaxis HS model, Plaxis HS small model- Invloed van constructie-elementen- Installatie van wanden, ankers etc- Effect van belendingen (gewicht, fundering, stijfheid etc)

Rekenmethoden en modellen

> Voorontwerp dmv correlaties/literatuur:

> Maaiveldzakking achter de wand als functie van diepte van de ontgraving

Peck

Moormann en Moormann 2002

Rekenmethoden en modellen

Inhoud richtlijn ontwerp bouwputten

> Randvoorwaarden uit de omgeving

> Ontwerpproces

> Gedrag van belendingen

> Rekenmethoden + modellen

> Projectorganisatie

> Monitoring

Ontwerp: van omgeving constructie

Richtlijn bevat aanbevelingen voor het verbeteren van het ontwerp van bouwputten in relatie met de omgeving

Monitoring

CUR-Richtlijn

Meten en Monitoren bij bouwputten

als middel voor kwaliteits- en risicomanagement

Inhoudsopgave richtlijn

• Inleiding

Deel A: monitoring als onderdeel van het bouwproces2 Meten en monitoren bij bouwputten3 Aanpak monitoring bij bouwputten

Deel B: inhoudelijke invulling van een monitoringplan4 Het monitoringplan 5 Geotechnische risico’s bij bouwputten6 Monitoringtechnieken bij bouwputten

Doelen van meten bij bouwputtenVijf soorten doelen:> Operationele doelen

ondersteuning beslissingen voor beheersing risico’s > Kwaliteitsborging

controle van ontwerpuitgangspunten> Communicatieve doelen

voorlichting en verkrijgen draagvlak> Juridische doelen

inzicht in aansprakelijkheid bij schade in de omgevingvoorwaarde voor toestemming vergunningverlenersvoorwaarde voor verzekering

> Wetenschappelijke doelenVerbeteren kennis van het gedrag van bouwputten

Mogelijke verbeteringen gebruik van monitoring

> Creëren van een basis voor monitoring– Verbeteren bewustzijn opdrachtgever van voordelen– Monitoring promoten als kwaliteit verbeterende tool in plaats van

een plichtmatige inzet

> Monitoring volledig geïntegreerd in bouwproces– Risicomanagement aan de basis– Heldere en expliciete verdeling van verantwoordelijkheden– Coördinatie tussen verschillende monitoringactiviteiten– Afstemming van monitoring op het bouwproces

> Verkrijgen van een overzicht van beschikbare meettechnieken– Delen van ervaringen en expertise– Inzicht in kennis hiaten

Overzicht monitoringtechnieken

Overzicht monitoringtechnieken

Geïdentificeerd met een work-break-down-structure

Elementen van een bouwput

Work-break-down-structure bouwputA) Zijkant bouwput1) Bouwputwand

- Prefab beton of staalGetrildGeheidGedrukt

- GrondverwijderendDiepwandCement bentoniet wandPalenwand

- GrondverbeterendMixed in place / JetgroutwandBodeminjectieVriezen

2) Ondersteuning bouwputwand- In de bouwput

Stempel- Buiten de bouwput

Anker

B) Onderkant bouwput1) Vloer

- WaterdichtFolie constructieOnderwater betonbloer

- Water remmendGrout stempelBodeminjectie

- WaterdoorlatendOpen bestrating

2) Fundering- Palen

In situ, trillingsvrijIn situ, getrild of geheidPrefab, getrild of geheid

- Op staal3) Bemaling

- Freatisch- Spanningsbemaling

Overzicht monitoringtechnieken

Identificatie van ongewenste gebeurtenissen (risico’s):> Losse elementen van een bouwput> Bouwput als geheel van deze losse elementen> Omgeving van de bouwput

Elementen van een bouwput

Risico’s

Overzicht monitoringtechnieken

Beschrijving van parameters en meettechnieken aan de hand van vastgestelde standaards

Elementen van een bouwput

Meet-technieken

Parameters voor metingen

Risico’s

Standaard beschrijving parameters> Wat wordt gemeten> Eisen aan grenswaarden

– signaalwaarde– interventiewaarde

> Vereiste nauwkeurigheid– absolute nauwkeurigheid– frequentie– tijdstip nulmeting– eisen aan nulmeting– tijdstip eindmeting– eisen aan eindmeting

> Eisen aan handling meetdata– verwerking van de data– benodigde snelheid voor verkrijgen meetdata – benodigde beslissingssnelheid na overschrijden grenswaarde

Standaard beschrijving monitoringtechnieken> Welke parameter wordt gemonitord?> Beschrijving van de werking van het instrument> Foto van het instrument en een voorbeeldfiguur van meetresultaten> Nauwkeurigheid van monitoringtechniek

– Gevoeligheid voor installatiefouten– Foutgevoeligheid tijdens uitvoering meting– Kwetsbaarheid van meetapparatuur– Meetnauwkeurigheid– Meetbereik

> Relevante omgevingsfactoren die metingen kunnen beïnvloeden> Lange termijn gedrag (kalibratie, stabiliteit)> Procedure uitlezen instrumenten> Interpretatie van meetdata

– Beschikbare analyse- en interpretatiesystemen– Eenduidigheid

> Eisen aan onderhoud> Best practices voor verschillende toepassingsmogelijkheden

Overzicht monitoringtechnieken

Voorbeeld> Element: getrilde stalen damwanden> Risico: schade aan belendingen door trillingen> Parameter: trillingsintensiteit> Meettechniek: trillingopnemer

Elementen van een bouwput

Meet-technieken

Parameters voor metingen

Risico’s

Opzetten van een monitoringplan

Inhoudsopgave van een goed monitoringplan

1. Inleiding a. Projectomschrijving en uitgangspunten b. Doelstelling van de monitoring2. Risico’s a. Resultaten risicoanalyse b. Monitoringstrategie c. Eisen aan monitoring3. Functioneringsplan4. Instandhoudingsplan5. Maatregelen bij overschrijden grenswaarden6. Ontmantelingsplan7. Communicatieplan a. interne projectorganisatie b. externe communicatie

StappenplanGrofweg:> Risicomanagement aan de basis; doelen van de monitoring> Eisen aan een goede monitoring> Implementatie van de monitoring, aan de hand van deze eisen> Communicatie

Stappenplan

Stap C: Risicoanalyse

Go/no go:> Is het risico kritisch genoeg?> Is monitoring de beste optie om het risico te beheersen?

Faal-mechanisme

Ongewenste gebeurtenis

Kans Gevolg Risico Monitor ja/nee

Verdichting door trillingen

Zettingen en schade aan belendingen

hoog heel hoog

heel hoog

Ja

Heiwerk-zaamheden

Hinder door trillingen

hoog laag medium nee

…

Stap E tot G: bepalen eisen aan monitoring

Samengevat in een tabel zoals hieronder

Faal-mechanisme

Para-meter

Grens-waarden

Eisen Type metingNauw-

keurig-heid

Fre-quentie

Locatie

Stap E tot G: bepalen eisen aan monitoring

Samengevat in een tabel zoals hieronder

Faal-mechanisme

Para-meter

Grens-waarden

Eisen Type metingNauw-

keurig-heid

Fre-quentie

Locatie

Verdichting door trillingen leid tot verzakkingen belendingen

x,y,z van belending

x = .. mmy = .. mmz = .. mm

+/- .. mm

wekelijks 10 punten op voor- en achter-zijde

Water-passing

Aanbevolen aanpak

Verdelen van verantwoordelijkheden

Drie principes voor verdelen contractuele verantwoordelijkheid:

A. De verantwoordelijkheid van een gemaakte keuze ligt bij degene die deze keuze heeft gemaakt

B. Deze partij draagt ook de bijbehorende gevolgen

C. Deze partij stelt de monitoring met betrekking tot de gemaakte keuze vast, en laat deze uitvoeren of voert het zelf uit.

De monitoringmanager

Centraal aanspreekpunt monitoring bij zowel OG als ON noodzakelijkDe voor monitoring verantwoordelijke partij levert monitoringmanager

De monitoringmanager is:> eindverantwoordelijk voor de gehele monitoring> centraal aanspreekpunt> coördineert alle monitoringwerkzaamheden

Interne communicatie en verantwoordelijkheid

Aanbevelingen:> Eind verantwoordelijkheid: monitoring manager> Uitvoering van metingen: aannemer, meetbedrijf of opdrachtgever> Bewaken van metingen: voorkeur voor partij die meting uitvoert> Presentatie van metingen: partij die meting uitvoert> Interpretatie van metingen:

– Voor presentatie: partij die meting uitvoert– Voor inschatten gevolgen: ontwerper/constructeur

> Communicatie van metingen:– Van partij die meting uitvoert– Naar monitoring manager– Naar relevante partij en persoon binnen deze partij

> Verantwoordelijkheid voor actie na overschrijden grenswaarde: monitoring manager

Planning richtlijnen

Monitoring bij bouwputten> Final draft is beschikbaar> Validatie aan de hand van cases januari/februari 2009> Richtlijn beschikbaar medio 2009

Ontwerprichtlijn bouwputten: van omgeving naar constructie> Verwacht eind 2009> Update na afloop DC-COB onderzoek NoordZuidlijn (ca. 2012)

Met dank aan:> Commissieleden COB F531/F532> Commissieleden CUR H416