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