Transcript Ontwerp- en monitoringsrichtlijnen voor bouwputten in stedelijk gebied Mandy Korff Thomas Bles

Ontwerp- en monitoringsrichtlijnen
voor bouwputten in stedelijk gebied
Mandy Korff
Thomas Bles
Innovatiemanager
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:
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 bouwputten
3. State of the art te geven voor het ontwerpen van bouwputten
4. Het opstellen van een stappenplan voor het maken van een
monitoringplan
Inhoud richtlijn ontwerp bouwputten
> Ontwerp: van omgeving  constructie
> Randvoorwaarden uit de omgeving
> Ontwerpproces
Relatie met CUR 166
Relatie met Eurocode 7
> Gedrag van belendingen
> Rekenmethoden + modellen
> Projectorganisatie
> Monitoring
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
– vervormingen omgeving
– trillingen en geluid
max. verlaging gws / debiet
max. hoekverdraaiing/rotatie
SBR grenswaarden
Ontwerpproces
> Fasering ontwerpproces
> Risicoanalyses (Risman, GeoQ)
-
Risico inventarisatie
Risico kwantificering
Risico verdeling (o.a. Risicoverdeling Geotechniek)
Cyclische processen
> Observational Method
Voorbeeld
Risico
Inventarisatie Lijst
Bijzondere
gebeurtenis
Vervorming
of schade
aan palen
buiten de
bouwput.
Oorzaken
Gevolg
Maatregel
Kans
[%]
koste
n [€]
kans x
gevolg
Horizontaal
wegdrukke
n door terp
Fundering
van tunnel
voldoet
niet meer.
Nieuwe
fundering
nodig
Ontlastsleuf
10
3.000.
000
300.000
Voorbeeld
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
Gedrag van belendingen
>
>
>
>
Seizoensinvloeden
Typen belendingen
Opnames en vooronderzoek
Definiëren grenswaarden
Stijf gebouw vs flexibel gebouw
tilt
Gedrag van belendingen
>
>
>
>
Seizoensinvloeden
Typen belendingen
Opnames en vooronderzoek
Definiëren grenswaarden
Deflectie ratio ∆/L
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)
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 bouwproces
2 Meten en monitoren bij bouwputten
3 Aanpak monitoring bij bouwputten
Deel B: inhoudelijke invulling van een monitoringplan
4 Het monitoringplan
5 Geotechnische risico’s bij bouwputten
6 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
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
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
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
Risico’s
Parameters
voor
metingen
Meettechnieken
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
Voorbeeld
> Element:
> Risico:
> Parameter:
> Meettechniek:
Risico’s
Parameters
voor
metingen
Meettechnieken
getrilde stalen damwanden
schade aan belendingen door trillingen
trillingsintensiteit
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?
Faalmechanisme
Ongewenste
gebeurtenis
Kans
Gevolg
Risico
Monitor
ja/nee
Verdichting
door trillingen
Zettingen en schade
aan belendingen
hoog
heel
hoog
heel
hoog
Ja
Heiwerkzaamheden
Hinder door
trillingen
hoog
laag
medium
nee
…
Stap E tot G: bepalen eisen aan monitoring
Samengevat in een tabel zoals hieronder
Faalmechanisme
Parameter
Grenswaarden
Eisen
Nauwkeurigheid
Frequentie
Locatie
Type
meting
Stap E tot G: bepalen eisen aan monitoring
Samengevat in een tabel zoals hieronder
Faalmechanisme
Parameter
Grenswaarden
Verdichting
door trillingen
leid tot
verzakkingen
belendingen
x,y,z van
belending
x = .. mm
y = .. mm
z = .. mm
Eisen
Nauwkeurigheid
Frequentie
Locatie
+/- ..
mm
wekelijks
10 punten
op vooren achterzijde
Type
meting
Waterpassing
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 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