Ontwerp- en monitoringsrichtlijnen voor bouwputten in stedelijk gebied Mandy Korff Innovatiemanager Thomas Bles Geotechnical risk manager

Inhoud presentatie Bouwputten onderzoek consortium DC-COB-CUR Ontwerprichtlijn bouwputten in stedelijk gebied Richtlijn Monitoring bij bouwputten

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: Ontwerp en monitoring inpassen in het bouwproces met aanbevelingen voor contractuele inbedding Het inventariseren en koppelen van uitvoeringsrisico’s aan ontwerp en monitoring bij het realiseren van bouwputten State of the art te geven voor het ontwerpen van bouwputten 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 166 Relatie met Eurocode 7 Dit wijkt dus af van eerder COB onderzoek en is breder. Cases inclusief analyses; validatie grafieken / correlaties uit literatuur voor toepassing in Nederland Is hier behoefte aan? Of gewoon alleen analyseren NZlijn 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 In het voorontwerp maak je gebruik van correlaties, zoals bijvoorbeeld voor de uitbuiging van de wand als functie van de ontgravingsdiepte.

Risico Inventarisatie Lijst Voorbeeld Bijzondere gebeurtenis Oorzaken Gevolg Maatregel Kans [%] 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 In het voorontwerp maak je gebruik van correlaties, zoals bijvoorbeeld voor de uitbuiging van de wand als functie van de ontgravingsdiepte.

Risico Actie Lijst Voorbeeld 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 In het voorontwerp maak je gebruik van correlaties, zoals bijvoorbeeld voor de uitbuiging van de wand als functie van de ontgravingsdiepte.

Gedrag van belendingen Stijf gebouw vs flexibel gebouw tilt Seizoensinvloeden Typen belendingen Opnames en vooronderzoek Definiëren grenswaarden Gedrag van de gebouwen hangt af van de stijfheid (zowel buigstijfheid als axiale stijfheid) en de vorm van de zettingstrog (hogging en sagging, dus bol en holle vervorming)

Gedrag van belendingen Seizoensinvloeden Typen belendingen Opnames en vooronderzoek Definiëren grenswaarden Deflectie ratio ∆/L Grenswaarden te bepalen met behulp van de kromming in de gebouwen en de horizontale rek (nu vaak alleen zetting of scheefstand meegenomen) Criteria voor schade in verschillende categorien Relatieve rotatie β

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) Dit wijkt dus af van eerder COB onderzoek en is breder. Cases inclusief analyses; validatie grafieken / correlaties uit literatuur voor toepassing in Nederland Is hier behoefte aan? Of gewoon alleen analyseren NZlijn

Rekenmethoden en modellen Voorontwerp dmv correlaties/literatuur: Maaiveldzakking achter de wand als functie van diepte van de ontgraving Of voor de vervorming achter de wand Peck Moormann en Moormann 2002

Rekenmethoden en modellen Of voor de vervorming achter de wand

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 Dit wijkt dus af van eerder COB onderzoek en is breder. Cases inclusief analyses; validatie grafieken / correlaties uit literatuur voor toepassing in Nederland Is hier behoefte aan? Of gewoon alleen analyseren NZlijn

Meten en Monitoren bij bouwputten Monitoring CUR-Richtlijn Meten en Monitoren bij bouwputten als middel voor kwaliteits- en risicomanagement

Inhoudsopgave richtlijn Inleiding Deel A: monitoring als onderdeel van het bouwproces Meten en monitoren bij bouwputten Aanpak monitoring bij bouwputten Deel B: inhoudelijke invulling van een monitoringplan Het monitoringplan Geotechnische risico’s bij bouwputten Monitoringtechnieken bij bouwputten

Doelen van meten bij bouwputten Vijf 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 omgeving voorwaarde voor toestemming vergunningverleners voorwaarde voor verzekering Wetenschappelijke doelen Verbeteren 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 Elementen van een bouwput Geïdentificeerd met een work-break-down-structure

Work-break-down-structure bouwput B) Onderkant bouwput 1) Vloer - Waterdicht Folie constructie Onderwater betonbloer - Water remmend Grout stempel Bodeminjectie - Waterdoorlatend Open bestrating 2) Fundering - Palen In situ, trillingsvrij In situ, getrild of geheid Prefab, getrild of geheid - Op staal 3) Bemaling - Freatisch - Spanningsbemaling A) Zijkant bouwput 1) Bouwputwand - Prefab beton of staal Getrild Geheid Gedrukt - Grondverwijderend Diepwand Cement bentoniet wand Palenwand - Grondverbeterend Mixed in place / Jetgroutwand Bodeminjectie Vriezen 2) Ondersteuning bouwputwand - In de bouwput Stempel - Buiten de bouwput Anker

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

Overzicht monitoringtechnieken Elementen van een bouwput Meet-technieken Parameters voor metingen Risico’s Beschrijving van parameters en meettechnieken aan de hand van vastgestelde standaards

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 Elementen van een bouwput Meet-technieken Parameters voor metingen Risico’s Voorbeeld Element: getrilde stalen damwanden Risico: schade aan belendingen door trillingen Parameter: trillingsintensiteit Meettechniek: trillingopnemer

Opzetten van een monitoringplan

Inhoudsopgave van een goed monitoringplan 1. Inleiding a. Projectomschrijving en uitgangspunten b. Doelstelling van de monitoring 2. Risico’s a. Resultaten risicoanalyse b. Monitoringstrategie c. Eisen aan monitoring 3. Functioneringsplan 4. Instandhoudingsplan 5. Maatregelen bij overschrijden grenswaarden 6. Ontmantelingsplan 7. Communicatieplan a. interne projectorganisatie b. externe communicatie

Stappenplan Grofweg: 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 Ja Heiwerk-zaamheden Hinder door trillingen 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 meting Nauw-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 meting Nauw-keurig-heid Fre-quentie Locatie Verdichting door trillingen leid tot verzakkingen belendingen x,y,z van belending x = .. mm y = .. mm z = .. mm +/- .. mm wekelijks 10 punten op voor- en achter-zijde Water-passing

Aanbevolen aanpak

Verdelen van verantwoordelijkheden Drie principes voor verdelen contractuele verantwoordelijkheid: De verantwoordelijkheid van een gemaakte keuze ligt bij degene die deze keuze heeft gemaakt Deze partij draagt ook de bijbehorende gevolgen 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 noodzakelijk De 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