Transcript Geïntegreerde bodemstudie t.b.v. een - Fugro

Geïntegreerde bodemstudie t.b.v.
een windturbinepark
Fugro Onshore Wind Services
Ben Telkamp en Albert-Jan Snethlage
Workshop Alles in de Wind, Fugro Nieuwegein, 23 april 2014
www.fugro.nl
Stelling
Faalkosten bestaan uit ongewenste vertraging, extra werk,
hogere kosten en imagoschade
Falen ontstaat met name bij bouwen in en op de ondergrond
10% van alle bouwkosten zijn faalkosten en daarvan is ongeveer de helft
gerelateerd aan grond en grondwater (GEO-IMPULS 2009, RWS)
www.fugro.nl
Windturbines worden groter, risicos nemen toe
www.fugro.nl
Ondergrond sterk variërend (risico-maatwerk)
Van de Potklei in
Groningen naar Boomse
klei in Zeeuws Vlaanderen
Grind, Kalksteen (Mergel)
en Bruinkool in Limburg
Sterk glouconiet houdende
zanden in Zeeland
Duinzanden in Holland
Veen
Rivier- of zeeklei
Zout- zoetwater
Polderpeil of boezempeil
Rivierpeil (extremen)
Eb en vloed effecten
Geologische breuken
www.fugro.nl
Geïntegreerde systematische aanpak raadzaam
1.
2.
Desk top study
4.
3.
Geophysical Surveys
5.
Boreholes sampling & testing
7.
6.
Lab Testing and Analysis
8.
Engineering Ground Model
CPT
Interpretation and Integration
9.
Analysis and Design
Optimized design
www.fugro.nl
Desk top study
Zeer veel data van de afgelopen 50+ jaren is toegankelijk in digitaal archief en
m.b.v. de Fugro Grond App.
Lokale ervaring, kennis en deskundigheid noodzakelijk.
Voorbeeld: Tussen Groningen en Drenthe: sonderingen, boringen, lab-testen
www.fugro.nl
Geofysisch onderzoek: Waar zitten de risico’s
0,5 m
4,0 m
2,0 m
6,0 m
www.fugro.nl
Sonderen: Meer dan 75 jaar ervaring in NL
Snelle meting, goedkoop, resultaten snel beschikbaar
Betrouwbaar beeld van bodemopbouw en grondeigenschappen
Ook van lagen die niet of slecht te bemonsteren zijn
Bepaling van eigenschappen onder de heersende “natuurlijke” omstandigheden
www.fugro.nl
Sonderen: Nagenoeg overal mogelijk
www.fugro.nl
Sonderen: Vele meting te combineren
Speciale extra datameting:
Waterspanning
Geleidbaarheid
Temperatuur
MIP/ROST (verontreiniging)
Magnetisme
Seismische waarden
www.fugro.nl
Sonderen: Sondeergrafiek en interpretatie
www.fugro.nl
Sonderen: bijzondere conustypen
Geotechnische Standaard- en Speciale metingen
Type conus
Parameter
Toepassing
Standaard conus
Puntweerstand en wrijving
Bepalen basiseigenschappen
Piëzoconus
Poriënwater(over)druk
Geohydrologische gegevens
Seismische dual conus
Dynamische schuifsterkte
Dynamische berekeningen/Plaxis
Pressuremeter module
Schuifsterkte
Berekeningen (Plaxis)
MagCone®
Magnetische veldsterkte
Metalen voorwerpen vinden
Geleidbaarheidsconus
Elektrische geleiding
Zout/zoetwater, verontreiniging
Hydraulic Profiling Tool (HPT)
Relatieve doorlatendheid
Geohydrologie
MIP en ROST (HPT) conus
Wellenlänge Kohlenwasserstoffe
PAK/BTEX verontreiniging
BAT/MOSTAB Systemen
Grond(water) data
Grond(water) monsters
www.fugro.nl
Sonderen: Magnetometingen
Magnetometerconus met SENSYS ontwikkeld
Toepassing:
Opsporen oorlogsammunitie
Lengtebepaling stalen palen/damwanden
Opsporen van (damwand)verankering
www.fugro.nl
Sonderen: Magnetometingen
www.fugro.nl
Sonderen: Cone PressioMeter Test (CPM)
www.fugro.nl
Sonderen: Cone PressioMeter Test (CPM)
www.fugro.nl
Sonderen: Seismisch sonderen
Hoogwaardige in-situ
parameterbepaling bij
minimale rek.
Belangrijk voor analyse
van dynamische
belastingen.
Essentiële parameter voor
projecten met Hardening
Soil Small Strain model
www.fugro.nl
Sonderen: Seismische meting
www.fugro.nl
Sonderen: Seismische meting
www.fugro.nl
Sonderen: Toepassen gemeten parameters
G0 measured from
Seismic Cone Penetration Test
Fitting small strain curve
Small strain model assumes:
Gs = G0 / [1+0,385*abs(γ / γ0,772)]
Cone PressureMeter Testresult
from unload-reload loop
Unload-reload loop Triaxialtest
Adjusting γ0,772
www.fugro.nl
Sonderen/Boren: Begemann monstername
Vanuit de sondeerunit
Ongestoorde monsters in liners
Doorgaande monstername
Zeer hoge kwaliteit monsters
Monsterdiameter 66mm of 29mm
www.fugro.nl
Boren: Geotechnische boringen
Uitvoering mechanische pulsboring
Geroerde en ongeroerde monstername (t.b.v. laboratoriumonderzoek)
Installeren peilbuizen (grondwatermonitoring, analyse voor bemaling)
Diverse soorten equipement
www.fugro.nl
Laboratoriumonderzoek
Classificeren en fotograferen grondmonsters
Geotechnische laboratoriumproeven (eigenschappen / sterkte / gedrag)
Proeven conform internationale normen (NEN, DIN, BS, ASTM)
www.fugro.nl
Laboratoriumonderzoek: geavanceerde toepassing
www.fugro.nl
Data interpretatie Afleiding grondparameters
www.fugro.nl
Data interpretatie : Afleiding grondparameters
www.fugro.nl
Datamanagement en integratie: GeODin
"Smart Data Management" relevante data - geologisch, geotechnisch, milieu, etc,
simpel en begrijpelijk te beheren en te presenteren.
www.fugro.nl
Vergelijken afgeleide parameters en lab testen
www.fugro.nl
Interpretatie en uitwerking
www.fugro.nl
Advies: Stabiliteit kade, dijk, (onderwater)talud
D-serie programmatuur
Plaxis 2D en 3D
www.fugro.nl
Advies: Geohydrologische aspecten
-
Waterbezwaar (vergunning)
Opbarsten bouwputbodem
Lozen of retourneren (DSI ?)
Migratie verontreinigingen
Zettingsschade omgeving
Invloed op bomen/gewassen
Upconing van zout water
Bestaande onttrekkingen
Koude Warmte Opslag
www.fugro.com
Advies: Fundering turbine, kraan en wegen
Fundering op palen (druk / trek)
Fundering op staal (draagkracht, zettingen)
Analyse vervormingsgedrag fundering bij verticale of horizontale belasting
Analyse risico voor omgeving (trillen, heien, boren?)
www.fugro.nl
Advies: Heien, boren of trillen?
www.fugro.nl
Advies: Heien, boren of trillen? (2)
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (1)
aanleiding
overdimensionering fundering (monopiles) en dikte
turbinepalen (‘oude’ rekenregels gronddemping)
conservatieve aannamen invloedsgebieden trillingen
(stabiliteit / zettingsvloeiing)
grote kostenreducties (15 – 20%) mogelijk met
beter onderzoek
onderzoek
ontwikkeling Vibroconus voor meten trillingen
rekenmethodiek/modellen voor voorspellen
demping ondergrond (trillingsniveau vs. afstand)
technische knelpunten
Vibroconus uitvoeren als dual conus
hoog frequent sampling rekken (lage frequenties inzichtelijk maken)
geen goede modellen voor stijfheid en demping
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (2)
oplossingen
combinatie seismisch, Vibroconus en laboratoriumonderzoek (dynamische
triaxiaalproeven) om effecten trillingen beter te voorspellen
dynamische analyses (invloed trillingsintensiteiten op stabiliteit /
zettingsvloeiing, afhankelijk van windsterkte)
volgende stap na afronding onderzoek
doorontwikkelen Vibroconus (hoog frequent sampling)
modelleringssoftware in combinatie met andere meettechnologie,
o.a. via door Ministerie van EZ gesubsidieerd onderzoeksproject
Dynamic Soil-Structure Interaction (DSSI) modelling
partners
Siemens Nederland
TU Delft
DNV KEMA
BMO Offshore
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (3)
Seismische / Vibrocore
(tractie) test voor gepland
Windturbinepark
Noordoostpolder (450 MW)
Primaire waterkering
Gepland windturbinepark
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (4)
SCPT (seismische test)
Seismische conus
Bron: Siemens
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (5)
De LFCPT (Vibrocore test) set-up:
cyclische opwekking van trillingen
Source: Siemens
www.fugro.nl
Dynamica ondergrond (6)
www.fugro.nl
Bedankt voor
uw aandacht!
www.fugro.com