Page 1

JAARGANG 15

NUMMER 5 DECEMBER 2011

B L I K O P D E TO E KO M S T

DAG TECHNIEK GEO

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD


PMX Power Mixer

DAC Data Aquisitie en registratie systeem

Voor

PF Hoge druk doseereenheid

Nadien

ALLU STABILISATIE SYSTEEM

Voor het in-situ verbeteren van slappe bodems

Stabiliseert slappe bodems zoals veen, klei, baggerspecie enz. in een massieve fundering  Immobiliseert verontreinigde grond d.m.v. toevoeging van bindmiddelen en beluchting  Toegepast in havens, spoorweg dijken, industrie- woningbouw is gebieden, wegen enz. t grat e e h g Vraa tabilisati  Bespaart tijd, geld en het milieu S Massa oek aan  Systeem bestaat uit PMX Power Mixer, PF Hoge druk handb 0 67800 doseereenheid & DAC Data Aquisitie en registratie systeem 6 Fabrikant ALLU Finland Oy Jokimäentie 1 | 16320 Pennala | FINLAND Tel: +358 (0)3 882 140 | Fax: +358 (0)3 882 1440 info@allu.net | www.allu.net

64 Bel: 0

Voor meer informatie Kees van der Fluit Notarisappel 80 | 4007 ZA Tiel | THE NETHERLANDS Mobile: 06 460 678 00 | cjm.vd.fluit@allu.net


Van de redactie Beste lezers, Dit nummer van uw vakblad is geheel gewijd aan de Geotechniekdag die op 10 november jl. werd gehouden in Breda. De dag werd, zoals gebruikelijk, georganiseerd door KIVI-NIRIA, afdeling Geotechniek en het TI-KVIV, genootschap grond- mechanica en funderingstechniek, in samenwerking met CUR Bouw & Infra. Het motto van de bijeenkomst was: Blik op de toekomst. Dat beeld werd aan de bezoeker gepresenteerd in een groot aantal lezingen in plenaire en parallelsessies. In totaal stonden 13 lezingen op het programma. Daarnaast was er nog de uitreiking van de Keverling Buismanprijs. In deze special van Geotechniek zijn acht van de lezingen opgenomen. De overige hopen wij in de komende nummers alsnog te kunnen publiceren. In een aantal bijdragen op de Geotechniekdag is een visie gegeven op de toekomst zoals de auteurs/ sprekers die zien, op het gebied van o.a. de eindige elementen methode, de informatietechnologie van de bebouwde omgeving, 3D ondergrondmodellen en uitdagingen in het onderwijs. Hiervan ziet u in dit nummer enkele bijdragen terug. Daarnaast zijn de recente belangrijke ontwikkelingen gepresenteerd op het gebied van verankeringen, ook in dit nummer opgenomen. Het Geo-Impuls programma werpt zijn eerste vruchten af, zoals blijkt uit een viertal bijdragen, die alle in dit nummer zijn opgenomen. De redactie hoopt u met dit nummer een nuttig naslagwerk te verschaffen, of als u de dag zelf niet heeft kunnen bezoeken, een bron van kennis en inspiratie te bieden. Henk Brassinga Namens de redactie en uitgever


Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

Stieltjesweg 2 2628 CK Delft Tel. 088 - 335 7200

www.deltares.nl

Sub-sponsors

Veurse Achterweg 10 2264 SG Leidschendam Tel. 070 - 311 13 33

www.fugro.nl

Gemeenschappenlaan 100 B-1200 Brussel Tel. 0032 2 402 62 11 www.besix.be

Klipperweg 14 Tel. 043 - 352 76 09 6222 PC Maastricht www.huesker.com

Galvanistraat 15 3029 AD Rotterdam Tel. 010 - 489 69 22 www.gw.rotterdam.nl

Korenmolenlaan 2 3447 GG Woerden Tel. 0348-43 52 54 www.vwsgeotechniek.nl

De Holle Bilt 22 3732 HM De Bilt Tel. 030 - 220 78 02 Fax 030 - 220 50 84 www.grontmij.nl

Industrielaan 4 B-9900 Eeklo Tel. +32 9 379 72 77 www.lameirest.be

Dywidag Systems International Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein Tel. 030 - 285 40 00 www.ballast-nedam.nl

Postbus 1025, 3600 BA Maarssen Tel. 030-248 6233 Fax 030-248 66 66 info@struktonengineering.nl www.struktonengineering.nl

Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0032 16 60 77 60 Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 418 578922 www.dywidag-systems.com

IJzerweg 4 8445 PK Heerenveen Tel. 0513 - 63 13 55 www.apvandenberg.com

INPIJN-BLOKPOEL Ingenieursbureau Kleidijk 35 3161 EK Rhoon Tel. 010 - 503 02 00 www.mosgeo.com

Geopolymeric innovations

Uretek Nederland BV Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad Tel. 0320 - 256 218 www.uretek.nl

Zuidoostbeemster: 0299 - 433 316 Almelo: 0546 - 532 074 Oirschot: 0499 - 578 520 www.lankelma.nl

Son: 0499 - 47 17 92 Sliedrecht: 0184 - 61 80 10 Hoofddorp: 023 - 565 58 78 www.inpijn-blokpoel.com

Rooseveltlaan 8, 4536 GZ Terneuzen Postbus 326, 4530 AH Terneuzen Tel. 0031 115 62 09 27 www.bmned.com

Siciliëweg 61 1045 AX Amsterdam Tel. 020-40 77 100 www.voorbijfunderingstechniek.nl

Met dank aan de extra adverteerders

Acécon www.acecon.nl

Allnamics Pile Testing Experts BV www.allnamics.eu

ALLU Finland Oy www.allu.net

2

NVAF www.funderingsbedrijf.nl

GEOT ECHNIEK – December 2011

TenCate Geosynthetics www.tencate.com/geonederland

TUBEX www.tubexbv.nl


Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CRUX Engineering BV

Geomet BV

Profound BV

Royal Haskoning

Postbus 220 3800 AE Amersfoort Tel. 033 - 477 1000 Fax 033 - 477 2000 www.arcadis.nl

Pedro de Medinalaan 3-c 1086 XK Amsterdam Tel. 020 - 494 3070 Fax 020 - 494 3071 www.cruxbv.nl

Postbus 670 2400 AR Alphen aan den Rijn Tel. 0172 - 449 822 Fax 0172 - 449 823 www. geonet.nl

Limaweg 17 2743 CB Waddinxveen Tel. 0182 - 640 964 www.profound.nl

Postbus 151 6500 AD Nijmegen Tel. 024 - 328 42 84 Fax 024 - 323 93 46 www.royalhaskoning.com

Cofra BV

CUR Bouw & Infra

Jetmix BV

SBR

Kwadrantweg 9 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Tel. 020 - 693 45 96 Fax 020 - 694 14 57 www.cofra.nl

Postbus 420 2800 AK Gouda Tel. 0182 - 540630 Fax 0182 - 54 06 21 www.curbouweninfra.nl

Ingenieursbureau Amsterdam

Postbus 25 4250 DA Werkendam Tel. 0183 - 50 56 66 Fax 0183 - 50 05 25 www.jetmix.nl

Postbus 1819 3000 BV Rotterdam Stationsplein 45 A6.016 3013 AK Rotterdam Tel. 010-206 5959 www.sbr.nl

Weesperstraat 430 Postbus 12693 1100 AR Amsterdam Tel. 020 - 251 1303 Fax 020 - 251 1199 www.iba.amsterdam.nl

Colofon

JAARGANG 15

NUMMER 5 DECEMBER 2011

B L I K O P D E TO E KO M S T

GEOTECHNIEKDAG

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV R.P.H. Diederiks Redactieraad Alboom, ir. G. van Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Brassinga, ing. H.E. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Calster, ir. P. van

GEOTECHNIEK JAARGANG 15 – NUMMER 5 DECEMBER 2011

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele geotechnische vakgebied te kweken.

Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 010 - 425 6544 Fax 010 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl

Cools, ir. P.M.C.B.M. Dalen, ir. J.H. van Deen, dr. J.K. van Diederiks, R.P.H. Eijgenraam, ir. A.A. Graaf, ing. H.C. van de Haasnoot, ir. J.K. Heeres, Dr. Ir. O.M. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Kleinjan, Ir. A. Korff, mw. ir. M.

Lange, drs. G. de Mathijssen, ir. F.A.J.M. Schippers, ing. R.J. Schouten, ir. C.P. Seters, ir. A.J. van Smienk, ing. E. Storteboom, O. Thooft, dr. ir. K. Vos, mw. ir. M. de Waal, van der Wassing, B. Wibbens, G.

Redactie Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Kant, ing. M. Korff, mw. ir. M.

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: info@uitgeverijeducom.nl © Copyrights Uitgeverij Educom BV December 2011. Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

TIS Speciale Funderingstechnieken Info: WTCB, ir. Noël Huybrechts Lombardstraat 42, 1000 Brussel Tel. +32 2 655 77 11 info@bbri.be www.tis-sft.wtcb.be

3

ABEF vzw

BGGG

Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3 1040 Brussel Secretariaat: erwin.dupont@telenet.be

Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be

GEOT ECHNIEK – December 2011


Toekomst van de Eindige-Elementenmethode in de geotechniek Inleiding In de afgelopen decennia heeft het gebruik van de Eindige-Elementenmethode (EEM) voor het berekenen van spanningen, deformaties, stabiliteit en grondwaterstroming in de geotechniek een enorme vlucht genomen. Naast ontwikkelingen rondom de methode zelf (denk aan nieuwe materiaalmodellen, modellerings- en berekeningsfaciliteiten) heeft de EEM zich vooral door de toename van de rekenkracht en de gebruiksvriendelijkheid van de softwarepakketten, ontwikkeld van een specialistische onderzoeksmethode tot een dagelijks ontwerpgereedschap. Het heeft zich een plaats verworven naast conventionele ontwerpmethoden en biedt vooral meerwaarde in complexe situaties, zoals bij de aanleg van tunnels en het ontwerp van diepe bouwputten in binnenstedelijke gebieden. Maar zoals elke methode kent ook de EEM nadelen en beperkingen, die overigens niet altijd door iedere gebruiker worden herkend. Samen met de be-

hoefte vanuit het ontwerpproces om te werken aan steeds complexere situaties die in minder tijd (efficiëntie), tegen geringere kosten en met een minimaal risico moeten worden ontworpen terwijl de grondgegevens vaak beperkt zijn, vormen deze nieuwe uitdagingen waar we in het licht van de toekomst van de Eindige-Elementenmethode in de geotechniek voor staan. Deze presentatie geeft een visie op de toekomst, maar begint eerst met een korte terugblik op het verleden.

Ontwikkelingen afgelopen decennia Terwijl in de vliegtuigindustrie en de werktuigbouw in de jaren ’65 t/m ’80 het gebruik van de EEM een enorme vlucht nam, bleef het gebruik in de geotechniek beperkt tot universiteiten in het kader van wetenschappelijk onderzoek. Met name het sterk niet-lineaire karakter en de vaak onbekende eigenschappen van het materiaal grond waren (en zijn nog steeds) een handicap ten opzichte van

Figuur 1 – . Ontwikkeling aantal EEM licenties in de geotechniek (Bron: Plaxis BV)

4

GEOT ECHNIEK – December 2011

Ronald B.J. Brinkgreve Plaxis BV & Technische Universiteit Delft

andere vakgebieden. De doorbraak in de geotechnische ingenieurspraktijk kwam pas ruimschoots na de introductie van de Personal Computer. Als we terugkijken op de afgelopen decennia dan is er een groot aantal ontwikkelingen geweest dat heeft bijgedragen aan het succes van de EEM en het toenemend gebruik ervan binnen de geotechniek. De meest kenmerkende ontwikkelingen staan hierna puntsgewijs weergegen:  Materiaalmodellen: Van het eenvoudige linearelastisch perfect-plastische Mohr-Coulomb model via Cam-Clay en Hardening modellen naar tijdsafhankelijk gedrag, anisotropie en softening. Hierdoor kon het grondgedrag steeds realistischer worden gemodelleerd.  Robuuste numerieke methoden: Het niet-lineaire karakter van de materiaalmodellen voor grond vereist een stapsgewijze aanpak en heeft geleid tot de ontwikkeling van robuuste numerieke methoden zoals arc-length control, phi-c reductie, load-advancement en line search.  Toename van de rekenkracht, beschikbaar voor elke ingenieur: Toename van de processor snelheid en het interne geheugen van PC’s heeft een grote toename van het aantal elementen in een model mogelijk gemaakt, en daarmee een (potentiele) verhoging van de nauwkeurigheid van de resultaten. De laatste jaren neem de processor snelheid niet echt meer toe, maar wel het aantal processoren in een computer. Hierop is ingespeeld door aanpassing van de architectuur van de rekenprogramma’s, gericht op slimme domein decompositie en parallel processing.  Van 2D naar 3D: De toename van de rekenkracht in combinatie met 64-bit geheugenadressering, maar ook nieuwe meshgeneratie technieken en verbeterde visualisatiemogelijkheden (grafische kaart; OpenGL) hebben de stap naar 3D modellen mogelijk gemaakt.  Toename van de gebruiksvriendelijkheid van softwarepakketten: De introductie van grafisch gestuurde operating systemen zoals Windows heeft dit bevorderd, maar gebruiksvriendelijkheid en intuitiviteit gaan verder dan een grafisch invoerscherm met muisbediening. Sommige wetenschappers zijn fel tegenstander van


Samenvatting In deze bijdrage wordt een beeld geschetst van trends en ontwikkelingen die bepalend zijn voor de toekomst van de eindige-elementenmethode in de geotechniek. Er is de afgelopen 20 jaar veel bereikt. Naast ontwikkelingen rondom de methode zelf heeft de EEM zich ontwikkeld van een specialistische onderzoeksmethode tot een dagelijks ontwerpgereedschap. Het heeft zich een plaats verworven naast conventionele ontwerpmethoden en biedt vooral meerwaarde in complexe situaties. Maar zoals elke methode kent ook de EEM nadelen en beperkingen, die overigens niet altijd door iedere gebruiker worden

herkend. Samen met de behoefte vanuit het ontwerpproces om te werken aan steeds complexere situaties die in minder tijd (efficiëntie), tegen geringere kosten en met een minimaal risico moeten worden ontworpen terwijl de grondgegevens vaak beperkt zijn, vormen deze nieuwe uitdagingen waar we in het licht van de toekomst van de Eindige-Elementenmethode in de geotechniek voor staan. De bijdrage geeft een visie op de toekomst, waarbij tevens de deskundigheid van de gebruiker aan de orde wordt gesteld.

gebruiksvriendelijke EEM pakketten omdat dit het gebruik door ‘ondeskundigen’ in de hand werkt. Daar zou men de vraag tegenover kunnen stellen waarom ‘deskundigen’ onnodig gecompliceerde software zouden moeten gebruiken; zij profiteren immers ook van gebruiksvriendelijkheid en intuitiviteit. De toename van het gebruik van de Eindige-Elementenmethode heeft vanzelfsprekend een relatie met het aantal uitstaande licenties van bekende eindige-elementen cq. eindige-differentie softwarepakketten. Figuur 1 geeft de grafiek weer van het totaal aantal licenties van bekende pakketten die wereldwijd in de geotechniek worden gebruikt. De toename wordt ook bevestigd door het aantal publicaties over praktische toepassingen waarbij de EEM methode (in brede zin) is gebruikt op grote internationale geotechnische congressen.

Figuur 2 – PFEM simulatie van het bezwijken van de Prat kademuur in Barcelona [2].

Trends en uitdagingen Ondanks het succes is er een aantal situaties waarin de EEM (nog) geen afdoende oplossing biedt voor complexe vraagstukken uit de geotechnische ingenieurspraktijk. Dat heeft niet alleen te maken met beperkingen in de methode, de materiaalmodellen of de beschikbare software, maar ook met het (lokaal) ontbreken van de benodigde kennis en gegevens. Daarnaast vormen het voortdurend streven naar efficiëntieverbetering en risicobeheersing, als ook trends en externe ontwikkelingen, kansen om met de EEM op in te spelen. Vanuit de wetenschap wordt hard gewerkt aan fundamentele oplossingen voor de technische vraagstukken, maar daarmee zijn deze nog niet direkt beschikbaar voor de praktijk. Hieronder volgt een beschrijving van een aantal actuele trends en uitdagingen die bepalend zijn voor de toekomst van de EEM in de geotechniek: GROTE DEFORMATIES

Hoewel de meeste geotechnische deformatie- en stabiliteitsvraagstukken kunnen worden opgelost op basis van de kleine deformatietheorie (waarbij berekende deformaties niet leiden tot een verandering van de basisgeometrie), is er een aantal speciale situaties dat een zogenoemde ‘large defor-

mation’ (LD) aanpak vereist. Een eenvoudig voorbeeld hiervan is de membraanwerking in een geotextiel ter verbetering van de stabiliteit van een grondconstructie. Deze situatie kan nog met de beschikbare Updated Lagrange methode worden gemodelleerd. Complexere situaties waarbij sprake is van stroming van grond (of andere materialen) over grotere afstand waardoor de geometrie drastisch verandert, vereisen andere methoden zoals ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian), CEL (Coupled Eulerian Lagrangian), MPM (Material Point Method) of PFEM (Particle Finite Element Method; ref. [1]). Toepassingsvoorbeelden zijn aardverschuivingen, bezwijken van dammen en het inbrengen van zuigankers in de zeebodem. Figuur 2 toont een PFEM simulatie van het bezwijken van de Prat kademuur in Barcelona (met dank aan Prof. Antonio Gens en Prof. Eugenio Oñate; ref. [2]). Deze aan de EEM gerelateerde methoden zijn inmiddels volop in ontwikkeling (o.a. in het kader van het Europese GEOINSTALL project), maar het op grote schaal beschikbaar maken voor algemene geotechnische toepassingen is zeker nog een uitdaging te noemen.

5

GEOT ECHNIEK – December 2011

Heterogeniteit van de ondergrond Een groot deel van het ontwerprisico heeft te maken met onzekerheden in en heterogeniteit van de ondergrond, terwijl ontwerpmodellen vooralsnog uitgaan van homogene grond. Volgens EuroCode 7 dienen partiële factoren te worden gehanteerd om onzekerheden in de belasting, de grondparameters, de gronddrukken en/of de resulterende krachten in rekening te brengen. Het zou natuurlijk beter zijn om de heterogeniteit zelf te modelleren (3D!), maar daarvoor ontbreekt het in de praktijk veelal aan de benodigde gegevens. Toch zijn er wetenschappelijke ontwikkelingen gaande die hier wel op inspelen. Zo wordt o.a. aan de Technische Universiteit Delft gewerkt aan Stochastische EEM technieken (ref. [3]) en aan Inverse Analyse op basis van Kalman filtering (ref. [4]). Laatstgenoemde techniek speelt in op een trend in de geotechniek genaamd ‘The Observational Method’ waarbij tijdens de uitvoering van een project voortdurend metingen worden gedaan. De metingen kunnen tijdens de uitvoering worden gebruikt om een verbeterde modellering en voorspelling te maken, en te toetsen of nog aan de


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

ontwerpcriteria wordt voldaan. Ook kunnen hypothesen over onzekerheden in de ondergrond (bv. de mogelijke aanwezigheid van oude funderingsresten) worden getoetst. Voor de Stochastische EEM kan op basis van meerdere sonderingen of seismische metingen een beeld worden verkregen over de mate van heterogeniteit (gebieden, lengteschalen) in de ondergrond. Hiermee kunnen zogenoemde ‘random fields’ worden gegenereerd die representatief zijn voor de variabiliteit in de ondergrond. De resultaten van dergelijke Stochastische EEM berekeningen geven een realistischer beeld en verkleinen de onzekerheden (zie figuur 3; met dank aan Prof. Michael Hicks). Ook hier is het echter nog wel een uitdaging om deze methode beschikbaar te maken voor praktische toepassingen, waarbij het succes vooral afhangt van de beschikbaarheid van gegevens. THM KOPPELING EN MULTI-PHYSICS

De ontwikkeling van speciale uitvoeringstechnieken zoals vacuumconsolidatie, grondbevriezen en biogrouting, waarbij de ‘klassieke’ grondmechanica niet meer volstaat, vraagt om nieuwe analyseen ontwerpmodellen. Daarbij moeten we ons realiseren dat het gebruik van deze nieuwe modellen tot andere resultaten kan leiden dan we tot nu toe gewend waren. Alleen al het meenemen van zuigspanningen in de onverzadigde zone in een dijk leidt tot een ogenschijnlijk hogere stabiliteitsfactor dan volgens een klassieke Terzaghi effectieve spanningsbenadering. Hierbij moet men zich realiseren dat een hevige regenbui deze hogere veiligheid teniet kan doen. Ook de introductie van temperatuur als onafhankelijke variabele biedt nieuwe mogelijkheden. Hierbij dient te worden opgemerkt dat fase-overgangen

als gevolg van temperatuurveranderingen (water > damp; water > ijs) grote invloed hebben op het (hydro-)mechanische gedrag van de grond. Bij grondbevriezen maken we daar dankbaar gebruik van. Thermo-hydro-mechanische (THM) koppeling maakt het mogelijk om dergelijke situaties te kunnen ontwerpen. Ook de verbreding van de geotechniek naar geoengineering en geotechnologie, waarbij vraagstukken op het gebied van olie- en gaswinning, geothermische energie (figuur 4), warmte-/koude opslag, opslag van nucleair afval en CO2 moeten worden opgelost, leiden tot de behoefte om verschillende fysische en chemische processen te kunnen combineren in een multi-fysisch analyse model. Het is de vraag of dergelijke toepassingen nog steeds kunnen worden gerekend tot het vakgebied van de geotechnisch ingenieur. Dat zal zeker niet voor iedereen gelden, maar het is een feit dat dergelijke complexe vraagstukken zich in toenemende mate voordoen en op het bureau van een geotechnisch ingenieur terecht komen. KOPPELING VAN GEGEVENS

In navolging van het DinoLoket is TNO begonnen met de ontwikkeling van een on-line model voor de ‘ondiepe’ Nederlandse ondergrond, genaamd GeoTOP [6]. Vanuit grondboring gegevens worden grensvlakken bepaald, die vervolgens naar een voxelmodel met een nauwkeurigheid van 100x 100x0.5m3 worden omgezet (zie figuur 5; met dank aan Ir. Jan Kooijman, TNO). Door een EEM model hiermee te koppelen kan voor een willekeurige projectlocatie in Nederland de geometrie van de ondergrond direkt worden ingelezen. Ook voor andere landen zijn dergelijke initiatieven gaande.

Een adequaat gebruik van de EEM voor praktische geotechnische toepassingen vraagt om de beschikbaarheid van betrouwbare grondgegevens. Vooral in de beginfase van een project zijn die vaak schaars. De koppeling tussen een Eindige-Elementenmodel en een dergelijk ondergrondmodel zal leiden tot snellere modelvorming en parameterbepaling. Stelt u zich eens voor: Via Google Earth clicken we op onze projectlokatie. In het window dat verschijnt zien we een of meer boorprofielen van de ondergrond met een indicatie van de grondlagen. De grondprofielen cq. grondlagen kunnen direkt in ons eindige-elementenmodel worden ingelezen. Tegelijkertijd worden de grondeigenschappen opgevraagd en vertaald in modelparameters, die aan de betreffende grondlagen worden toegekend. Utopie of werkelijkheid? De toekomst zal het leren, maar wellicht eerder dan u denkt. Wat betreft het koppelen en uitwisselen van gegevens zijn er vanuit de constructieve hoek ontwikkelingen als Building Information Modelling (BIM) die inmiddels ook zijn doorgedrongen tot de geotechniek. Deze ontwikkelingen, die voortkomen uit een voortdurend streven naar meer efficiëntie en kostenreductie, zullen leiden tot een integratie van het ontwerpproces waarbij constructeurs en geotechnici gezamelijk werken aan een integraal ontwerp. Geotechnische EEM pakketten zullen hier op inspelen door, naast bestaande import mogelijkheden voor CAD modellen, aan te sluiten bij BIM en interactieve koppelingen te maken met pakketten voor het onwerpen van constructies. Evenzo zijn er voor waterbouwkundige en offshore toepassingen ontwikkelingen die uitgaan van een koppeling tussen een dynamisch stromingsmodel en een EEM model voor grondconstructies. Hierbij worden stromingskrachten overgebracht op de ondergrond en de constructies in het EEM model. Een andere ontwikkeling die gaande is, is die van een geautomatiseerd dijken analyse systeem. Hierbij worden via observatie vanuit de lucht en vanaf het water, aangevuld met sondeergegevens, dijkvakken in kaart gebracht en omgezet naar een drie-dimensionaal dijkmodel. In dit 3D dijkmodel kunnen doorsneden worden gemaakt (zie figuur 7; met dank aan Ir. Bob Woldringh, Fugro), waarvoor, indien noodzakelijk (bijvoorbeeld ten tijde van zeer hoog water), automatisch stabiliteitsberekeningen worden uitgevoerd op basis van de actuele condities. De huidige ontwikkelingen gaan uit van conventionele stabiliteitsberekeningen, maar het ligt voor de hand om hiervoor 2D of zelfs 3D eindige-elementenberekeningen te hanteren.

Figuur 3 – Bezwijken in een heterogeen dijkvak middels stochastische EEM [3]

6

GEOT ECHNIEK – December 2011


TO EKOMST VAN DE EINDIGE-ELEMENTENMETHODE IN DE GEOT ECHNIEK

(GEBREK AAN) KENNIS EN KUNDIGHEID

Zelfs in een wereldwijd stagnerende economie blijft de behoefte aan geotechnisch ingenieurs groot, terwijl de aanwas van nieuw afgestudeerden in de geotechniek achter blijft. De reden hiervoor is simpelweg dat de geotechniek een ‘stoffig’ imago heeft en dat er met andere opleidingen meer te verdienen valt. Ook ‘verdwijnen’ ervaren geotechnici om dezelfde redenen richting management functies of andere vakgebieden. Deze trend geldt niet alleen voor Nederland, maar voor een aanzienlijk deel van de wereld. Het gevolg is dat vanuit aanpalende vakgebieden de geotechniek ‘erbij’ wordt gedaan, waardoor steeds meer mensen die niet primair een geotechnische opleiding hebben wel geotechnische ontwerpen maken. Daar komt bij dat EEM berekeningen veelal worden uitgevoerd door relatief jonge en weinig ervaren mensen. Deze trends hebben onmiskenbaar geleid tot een afname van de gemiddelde kennis en kundigheid van de gebruiker van geotechnische EEM software. Hier liggen zowel kansen als bedreigingen voor de EEM. De grootste bedreiging is dat deze beperktere kennis en kundigheid kan leiden tot slechtere ontwerpen en meer schadegevallen. Daar staat als kans tegenover dat ontwikkelaars van EEM pakketten meer specifieke geotechnische en numerieke kennis in de software kunnen stoppen. De deskundige geotechnicus hoeft hier geen gebruik van te maken en kan zich onderscheiden in complexe projecten, die voor hem of haar ook nog eens extra uitdagingen bieden. Het is natuurlijk wel zaak dat een opdrachtgever zich realiseert wanneer een situatie complex is en dat een iets grotere investering vooraf extra kosten achteraf kan voorkomen.

Figuur 4 – EEM simulatie van temperatuurverdeling rondom warmtesondes in de ondergrond [5k].

Figuur 5 – Voxelmodel van de ‘ondiepe’ ondergrond [6].

7

GEOT ECHNIEK – December 2011

Figuur 6 – 3D dijkmodel met doorsnedeprofielen [7].


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

DE ROL VAN HET INTERNET

Hoewel de opkomst van het internet onze dagelijkse werkprocessen enorm heeft veranderd, heeft dit tot nu toe slechts weinig invloed gehad op het gebruik van de EEM in de geotechniek. Evenals 20 jaar geleden kunnen EEM modellen worden gegenereerd en uitgerekend op een desktop computer, en kunnen de resultaten worden bekeken en gerapporteerd zonder gebruik te maken van het internet. Dat zal in de toekomst gaan veranderen. Eerder is al gesproken over de koppeling van pakketten en de uitwisseling van grote hoeveelheid gegevens (via internet). Dat is mogelijk vanwege de sterk toegenomen bandbreedte, welke in de toekomst nog veel verder zal toenemen, onder meer door het gebruik van glasvezelverbindingen. Ook de wereldwijde groei van data warehouses zal steeds verder toenemen, waardoor gegevens niet zozeer meer lokaal worden opgeslagen maar ‘in the cloud’. Deze ontwikkelingen maken het ook mogelijk om EEM berekeningen op externe servers te draaien (‘cloud computing’) waardoor de PC geen eigen rekenkracht meer nodig heeft maar vooral de interface vormt tussen de gebruiker en de computer op afstand. Een andere ontwikkeling is die van het mobiele internet. Nu al zijn smartphones bijna even krachtig als een laptop computer. Middels handige ‘Apps’ kan letterlijk ‘engineering in the field’ worden bedreven en hebben we overal de beschikking over een oneindige hoeveelheid gegevens. Dit biedt ook kansen voor de geotechniek en uitdagingen voor de EEM. Nu al kunnen we via ‘Augmented Reality’ op een braakliggend terrein een gebouw zien dat nog gebouwd moet worden. Dat zou natuurlijk ook moeten kunnen voor een paalfundering of een tunnel. En wat te denken van het virtueel inspecteren van deformaties van bouwputwanden of het virtueel controleren van de dikte van een vrieswand. Het internet is er in principe klaar voor. Nu de geotechniek nog.

Toekomst van de EindigeElementenmethode De toekomst van de EEM en aanverwante methoden in de geotechniek wordt bepaald door de mate van economisch voordeel dat het gebruik ervan oplevert en de mogelijkheid tot het verkleinen van risico’s. Fundamenteel en toegepast onderzoek zijn noodzakelijk om te komen tot echt vernieuwende oplossingen voor de wetenschappelijke uitdagingen die dit met zich meebrengt. Een voorbeeld: In een poging om het grondgedrag beter te beschrijven heeft menig zich zelf respecterend onderzoeker op het gebied van de numerieke grondmechanica de afgelopen 20 jaar wel een nieuw constitutief model ontwikkeld. Het aantal model parameters is daarbij steeds verder toege-

nomen en er zijn ingewikkelde tests nodig om alle parameters te bepalen. Dergelijke tests worden in de praktijk zelden of nooit uitgevoerd, zodat dit soort modellen geen echte bijdrage leveren aan de geotechnische ontwerppraktijk. Het zou een echte innovatie zijn wanneer een materiaalmodel wordt ontwikkeld in nauwe samenhang met een handig apparaat waarmee het grondgedrag (bij voorkeur in het veld) in diverse spanningspaden kan worden gemeten en waarmee het model direkt kan worden gecalibreerd. Deze gegevens worden vervolgens automatisch toegevoegd aan een wereldomvattende database van grondgegevens, waar elke gebruiker van EEM software via Google Maps gebruik van kan maken. Utopie of werkelijkheid? De toekomst zal het leren. Even zo belangrijk als wetenschappelijke ontwikkelingen is de verdere ontwikkeling van innovatieve (software)gereedschappen die ingenieurs in staat stellen om uitgekiende ontwerpen te maken. Het ontwerpproces zal steeds complexer en integraler worden, waarbij communicatie en beschikbaarheid van gegevens essentieel zijn. Dat stelt eisen aan de kennis en kundigheid van de ingenieur. Natuurlijk is geotechnische basiskennis nodig om ontwerpverantwoordelijkheid te kunnen dragen voor een project met een geotechnische component. Maar de toenemende verbreding van vaardigheden zal ongetwijfeld ten koste gaan van een stuk diepgang. Softwarebedrijven met een link naar de wetenschap zullen hierop inspelen door meer geotechnische kennis in de software te verpakken. Door tevens geautomatiseerd gebruik te maken van mondiaal beschikbare gegevens kunnen meer realistische modellen worden voorzien van de juiste invoergegevens. Dat heeft als voordeel dat zowel de ‘menselijke factor’ in het ontwerprisico als ook de modelonzekerheid kunnen worden verkleind. De ervaren geotechnisch ingenieur van nu zal dit in eerste instantie misschien als een bedreiging zien, maar de behoefte aan ‘echte’ geotechnici met diepgang zal altijd blijven bestaan; ze worden alleen steeds schaarser en daar wordt op deze manier ook een oplossing voor geboden.

Conclusies In deze bijdrage is een beeld geschetst van trends en ontwikkelingen die bepalend zijn voor de toekomst van de eindige-elementenmethode in de geotechniek. Er is de afgelopen 20 jaar veel bereikt: 3D modellering en meshing, geavanceerde modellen voor grondgedrag, robuuste numerieke methoden, parallel rekenen en visualisatietechnieken. Nieuwe uitdagingen zijn grote deformaties, heterogeniteit van de ondergrond, koppeling van diverse fysische processen, beschikbaarheid van gegevens, en, last but not least, de kennis en kundigheid van de gebruiker.

8

GEOT ECHNIEK – December 2011

Door toenemende gebruiksvriendelijkheid en automatisering van het rekenproces is het aantal gebruikers van EEM programma’s sterk toegenomen, terwijl nog maar weinigen over de fundamentele achtergrondkennis van de methode zelf beschikken. Is dat erg? Nee, zolang men de mogelijkheden en beperkingen maar onderkent. Ter vergelijking: De meeste automobilisten hebben geen flauw idee wat er zich onder de motorkap afspeelt, maar zijn prima in staat om een auto te besturen. Daarvoor is het wel noodzakelijk om een rijbewijs te hebben. Bij een vrachtauto wordt het al ingewikkelder, en bij een vliegtuig is het noodzakelijk om naast een gedegen opleiding bij herhaling proeven van bekwaamheid af te leggen. In analogie hiermee doet zich de vraag voor of er, naast een geotechnische basiskennis, specifieke eisen moeten worden gesteld aan gebruikers van de EEM. Een vervolgvraag is dan wat deze eisen zouden moeten zijn en wie de licentie moet afgeven. Kennisinstituten en commerciele aanbieders zijn prima in staat om de benodigde opleiding te verzorgen, maar de licentiering is een taak van de overheid of overkoepeende branche organisaties. Ik ben benieuwd wanneer deze taak wordt opgepakt.

Referenties [1] Andresen L. (2011). Large deformation and installation effects. GEOINSTALL workshop, Glasgow. [2] Oñate E. et al. (2007). Intern rapport CIMNE, Barcelona. [3] Hicks M.A., Spencer W.A. (2010). Influence of heterogeneity on the reliability and failure of a long 3D slope. Computers and Geotechnics 37, 948-955. [4] Hommels A., Molenkamp F. (2005). Inverse analysis of an embankment using the Ensemble Kalman Filter including heterogeneity of the soft soil. In: Proceedings NUMGE 2006, Graz. [5] Brinkgreve R.B.J. (2006). Finite element program for geothermic analysis. Presentation at Delft University of Technology. [6] TNO (2011). GeoTOP, Driedimensionale modellering van de bovenste 30 meter van de Nederlandse ondergrond. www.tno.nl (zoekterm: GeoTOP). [7] Fugro (2011). REAL®, Rapid Engineering Assessment of Levees. www.fugrowaterservices. com/07-innovations/ 


De sleutel tot ons succes: de knapste koppen! Onze medewerkers maken het verschil. Ze vinden altijd de beste oplossing voor uw uitdagingen – al 150 jaar lang! HUESKER Nederland · Tel.: 073 - 503 06 53 · c.brok@huesker.nl · www.huesker.com Agent voor Nederland · CECO B.V. · Tel.: 043 - 352 76 09 · info@cecobv.nl

GEOSYNTHETICS The first sensor enabled geotextile The future of geomonitoring performance

TenCate T e Netherlan bv enCate Geosynthetics Netherlands Hoge Dijkje 2 TTel. el. +31 (0)546 544 811 7443 AE Nijverdal Fax +31 (0)546 544 490 Postbus 9 7440 AA Nijverdal

GeoDetect@tencate.com www.tencategeodetect.com www .tencategeodetect.com


De BEM droom ‘The BEM dream’ Inleiding De mensheid staat voor een aantal enorme uitdagingen voor de toekomst. En dan bedoel ik niet alleen de korte termijn financiële en economische crisis waar we nu in zitten. Deze is zeker niet eenvoudig op te lossen, maar in mijn ogen toch vooral een crisis van te hoge verwachtingen, teleurstelling na onbegrensde hoop, emoties zoals angst en het geloof dat altijd alles moet groeien om vooruit te komen. Nu zeg ik niet dat ik de oplossing weet, maar het lijkt mij een probleem van een andere orde dan de uitdagingen die ik zo meteen benoem, omdat fysieke grenzen grotendeels ontbreken. Alle problemen zijn vooral gecreëerd door menselijk falen en zouden, althans in theorie, dus ook door ons mensen opgelost moeten kunnen worden. Als ik het heb over enorme uitdagingen, dan heb ik het over uitdagingen die meer op de lange termijn spelen, impact op iedereen hebben op globale schaal en waarbij grenzen ingegeven door de natuur, natuurlijke wetmatigheden en natuurlijke processen op onze planeet een rol spelen als beperking. Zaken die wij als mensen minder goed kunnen beïnvloeden. Ongeveer 5 jaar geleden is Arup’s Foresight and Innovation team begonnen om een aantal studies te verrichten op het gebied van deze uitdagingen, resulterend in een zogenaamde ‘Drivers of Change’ kaartset die kernvragen stellen over deze uitdagingen ter bewustwording. Als je deze bekijkt, dan kan je de indruk niet ontgaan dat we een groot probleem in de toekomst hebben waar nodig grote veranderingen moeten plaatsvinden om het tij te keren. Deze kaartsets richten zich op een aantal onderwerpen: Demografie, Voedsel, Oceanen, Armoede, Energie, Urbanisatie, Water, Klimaatverandering, Afval en Convergentie in relatie tot een aantal thema’s: Sociale veranderingen, Technologie, Economie, Het milieu – de omgeving en Politiek. Wat deze kaarten inzichtelijk maken is dat er enorme veranderingen op komst zijn met enorme impact op ons leven en op de gebouwde omgeving waar onze industrie zich mee bezig houdt. Voorbeelden van uitdagingen zijn bijvoorbeeld

dr. ir. Jeroen L. Coenders Associate | Computation Leader, Arup Amsterdam Assistant professor BEMNext Lab, Delft University of Technology

de verouderende bevolking met alle aanverwante effecten van ouderdomsgebreken, lengte van dienstverbanden, mobiliteit, etc., verstedelijking, energietekorten, zoetwatertekorten, maar ook een veranderend werkklimaat door thuiswerken, virtualisatie, etc.

Sustainability Een van de grootste uitdagingen waar wij veel mee te maken zullen krijgen is hoe op een voor de toekomst verantwoorde wijze manier om te gaan met energie en grondstoffen – sustainability of duurzaamheid in het Nederlands. Inspirerend hiervoor vond ik wat Wubbo Ockels ooit beschreef in een lezing dat wij op een ruimteschip, genaamd Aarde, ons door de ruimte bewegen en dat het leven buiten dit ruimteschip vrij lastig is. Wij moeten dus als passagiers goed op dit ruimteschip passen, want als we het verwoesten of het functioneert niet meer, dan hebben we als mensheid een groot probleem. We moeten dus goed nadenken wat we met onze grondstoffen en energie doen.

Onze bouwindustrie De bouwindustrie gebruikt een groot deel van de energie en grondstoffen op onze planeet. Onderzoek in de UK wijst uit dat bijvoorbeeld de bouw 25% van de beschikbare energie gebruikt voor haar activiteiten. Daarnaast heeft de bouwindustrie met haar toeleveranciers een enorme impact op de aarde: grondstoffen extractie heeft een verwoestende werking op de oorspronkelijke natuurlijke omgeving. De bouw produceert ook een enorme hoeveelheid afval waarvan slechts een deel recyclebaar is. Dit overwegend ben ik van mening dat de bouwindustrie haar verantwoordelijkheid moet nemen om een significante verbetering te maken. Als de bouw maar een klein beetje meer verantwoordelijk zou omgaan met energie en grondstoffen, dan heeft dat een heel erg groot effect. Waarschijnlijk meer dan iedereen thuis met een paar spaarlampen kan bereiken. Voordat iedereen me op mijn nek springt, ben ik natuurlijk niet tegen spaarlampen. Dat moeten we vooral ook doen, maar als je iets wilt bereiken: think big.

10

GEOT ECHNIEK – December 2011

En ik wil ook niet een belerende indruk achterlaten en beweren dat ik iets beter doe dan de rest. Iedereen, inclusief ikzelf, zal zich hopelijk een stuk meer verantwoordelijk gaan voelen om deze verbeteringen te gaan maken. Dat kan op vele manieren en ik zal me verder richten op het gebied waar ik mogelijk kan helpen vanuit mijn expertise: informatietechnologie en computation. Ik hoop dat andere mensen goed nadenken over hun eigen vakgebied en onderzoeken hoe ze kunnen helpen om de uitdagingen waar onze planeet voor staat op te lossen.

Kan slimme informatietechnologie helpen? Ik geloof sterk dat mijn vakgebied ons kan helpen om de bovengeschetste uitdagingen aan te gaan en het is mijn missie om mijn vakgebied zo goed mogelijk hiervoor in te zetten. Voor de hand ligt materiaalbesparing door middel van een combinatie van geautomatiseerde ontwerp- en optimalisatiemethoden in combinatie met meer geautomatiseerde productieen assemblagemethoden. Informatietechnologie maakt deze automatisering mogelijk. Ik zal wel moeten toegeven dat ik ook kanttekeningen plaats bij besparing van materiaal. We kunnen namelijk het meeste materiaal sparen door helemaal niets te bouwen. Dat is echter niet erg logisch in het kader van vooruitgang die we wensen. Wellicht moet de vraag zijn hoe we betere gebouwen met hetzelfde materiaal kunnen bouwen of bouwwerken die beter klaar zijn voor de toekomst. Nieuwe optimalisatietechnieken kunnen hierbij helpen door betere trade-offs te maken tussen het materiaalgebruik, energiegebruik en bijvoorbeeld zaken zoals comfort en flexibiliteit van een gebouw. Dit werpt echter wel nieuwe vragen op: wat is eigenlijk een goed gebouw? Wat maakt een gebouw comfortabel? Hoe meten we een vluchtig begrip zoals flexibiliteit dat gaat over mogelijkheden in de toekomst? Kunnen we gebouwen over de life cycle gaan beschouwen? Onderzoek waar we in de toekomst een antwoord op gaan krijgen.


Samenvatting In dit kort opiniestuk werpt Jeroen Coenders, computation leader bij Arup in Amsterdam en onderzoeksleider van het BEMNext Lab van de Technische Universiteit Delft, een blik op onze industrie, de bouw, envraagt hij zich af wat onze uitdagingen zijn voor de toekomst. We krijgen een aantal flinke uitdagingen voor de boeg, waar iedereen aan de oplossing zal moeten bijdragen. Jeroen kan vanuit

Informatietechnologie kan ook helpen om zaken te automatiseren zodat er meer tijd overblijft om te onderzoeken wat eigenlijk echt een geschikt gebouw is voor de specifieke situatie van de opdrachtgever en de gebruikers. Er kan ook meer tijd besteedt worden om vooraf knelpunten uit het ontwerp te halen. Betere analyse en simulatie geven mogelijkheden om preciezere antwoorden te geven en betere voorspellingen om zo tot een hogere graad van tevredenheid te komen. Informatietechnologie kan ook helpen door gedrag van mensen te beïnvloeden door directe feedback te geven over bijvoorbeeld het energiegebruik van een gebouw. Wellicht lijkt dit onwaarschijnlijk, maar op het internet zijn talloze spellen te vinden die zo ontworpen zijn dat ze bijvoorbeeld mensen ertoe drijven om om 3 uur ’s nachts hun digitale tomaten te gaan oogsten, omdat ze dan meer virtueel geld krijgen. Er is geen enkele fysiek gewin hieruit te halen en toch doen mensen het. Stel je eens voor dat we dit zouden kunnen inzetten om het gedrag van gebruikers te verbeteren. Overigens is er ook nog een andere reden en een enorme kans waarom we ons wellicht in WestEuropa meer zouden moeten gaan richten op informatietechnologie. Recent is er een artikel in de Wall Street Journal gepubliceerd wat heel scherp observeerde dat, ondanks alle misère op de financiële markten en in Westerse economieën, er wereldwijde grootmachten aan het ontstaan zijn onder Westers leiderschap en welke dagelijks ons leven beïnvloeden: Google, Apple, Facebook, LinkedIn, Microsoft, etc. (Wall Street Journal; Why Software Is Eating the World). Deze ontwikkelen zich compleet tegen de stroom in. Zou het kunnen zijn dat we een paradigma shift aan het doormaken zijn? Zou

zijn kennis op het gebied van informatietechnologie helpen en hij zal dan ook zijn droom delen voor een verbetering van de gebouwde omgeving door middel van geavanceerd gebruik van informatie technologie: de BEM droom – Built Environment Modelling – The BEM dream.

het kunnen zijn dat hier ook een kans voor onze industrie ligt? U raadt het al: ik denk van wel. Maar dit terzijde.

BIM Een van de technologische ontwikkelingen die in de laatste drie decennia is ontwikkeld en waar veel mensen in geloven, is BIM. Waar BIM precies voor staat, is tegenwoordig een beetje lastig geworden. Ik heb altijd op

de universiteit geleerd dat BIM voor Building Information Modelling staat, afkomstig uit de hoek van PDM – Product Data Management – maar er lijkt tegenwoordig toch een Babylonische spraakverwarring te zijn ontstaan over a) waar de letters B, I en M voor staan en b) wat dit dan precies behelst. De b staat voor Building in het Engels, maar creatieve vertalers hebben ons in het Nederlands een dilemma gegeven: staat dit nou voor

11

GEOT ECHNIEK – December 2011

geBouw of Bouw of het proces van Bouwen? Gaat het om het object (zie de relatie naar objectgeoriënteerd modelleren), om de industrie of het proces? De i is eenvoudig: Information in het Engels, Informatie in het Nederlands. De m heeft tegenwoordig in het Engels al een aantal verschillende betekenissen: Modelling, Model of Management, wat eenduidige vertaling in het Nederlands ook niet eenvoudiger maakt: gaat het nou om het proces van modelleren? Om het model? Of om het management van de informatie? Voordat ik verder ga, moet ik hier eerst een kleine zijsprong maken. Ik loop namelijk serieus het risico dat een aantal mensen heel boos worden omdat ik me kritisch uitlaat over BIM. Begrijp me goed: we streven dezelfde visie na, ik wil niets liever dan verregaande automatisering, om de redenen die ik bovenstaand heb beargumenteerd. Echter: we zullen niet verbeteren als we niet kritisch zijn op de huidige software implementatie van de visie. Daarom is het noodzakelijk om de zwakke punten van de implementatie aan te wijzen en te verbeteren, zodat we ons richting de visie die we allemaal nastreven bewegen. Ik snap ook dat het een kip-en-eidilemma is: om investeringsgeld te verkrijgen moeten mensen overtuigd worden van de visie met brede en verstrekkende outlooks, en om een in de praktijk werkende implementatie van de volledige visie te laten zien, kost nogal veel investeringsgeld. Naast dat er onduidelijkheid is over de letters, is er ook onduidelijkheid over wat BIM precies inhoudt. Er zijn enorm veel publicaties, lezingen en ander materiaal beschikbaar, welke uitleggen wat BIM ons voor voordelen kan brengen in de toekomst, maar niet de implementatie van de visie in software laten zien.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

Een voorbeeld hiervan is de korte online film ‘BIM, The Sky is the limit’ die de Bouw Informatie Raad (www.bouwinformatieraad.nl) heeft gemaakt. Ik hoop altijd maar dat de mensen die investeren in projecten met BIM zich realiseren dat deze animatiefilm de visie van BIM uitstekend weergeeft, maar niet erg in overeenstemming is met de huidige softwarepraktijk. Om verwarring te voorkomen zal ik verder in dit artikel de softwarepraktijk met BIM aanduiden en apart de visie van BIM benoemen als het over de toekomstvisie gaat.

BIM software De huidige software is met name gericht op driedimensionale geometrische beschrijvingen in objecten waaraan andere informatie (bijvoorbeeld relaties tussen objecten) en gedrag gekoppeld kunnen worden. Dit volgt het zogenaamde Object-Orientated Programming Paradigma uit de software ontwikkelingswereld. Informatie wordt hierbij gedefinieerd als data met structuur (in de vorm van de definitie van het object). Een eenvoudige uitleg hiervan is om te denken aan een Excel sheet met kolommen getallen. Dit is data. De computer weet niet meer dan dat het getallen zijn. Zodra we vertellen aan de computer wat deze informatie is, bijvoorbeeld door kolommen een naam te geven is er een eenvoudige vorm van informatie ontstaan. Als de computer van onze conventie weet dat wij in de eerste cel de naam van de gegevens zetten, kunnen we hiernaar verwijzen. De meeste systemen staan echter geen flexibel model toe. Het ‘koppelen’ van informatie gebeurt vaak alleen in voorgeprogrammeerde objecten (denk aan een formulier waar je alleen de voorgedefinieerde velden kan invullen) of via een soort link naar een database. Deze links leiden echter vrij gemakkelijk tot verwarring en kapotte modellen omdat door het verwijderen van objecten de data verdwijnt of bij wijziging niet mee-migreert naar het nieuwe object.

De objectgeoriënteerde technologie wordt vaak gecombineerd met zogenaamde clash detection die geometrie van objecten controleert met andere objecten of deze niet botst. Maar is dit een beetje vreemd? Achteraf constateren dat iets niet past, terwijl je vooraf het beter had kunnen bedenken? Ook zijn de zogenaamde clashes natuurlijk slechts eenvoudig. In de werkelijkheid van de bouwpraktijk wil je natuurlijk informatie clashes vinden, die veel moeilijker te vinden zijn dan geometrische clashes. Faalkosten worden niet alleen veroorzaakt door clashes, maar ook door gebrek aan informatie, kennis over beslissingen, de juiste uitvoeringswijze, etc.

projecten of de informatie die de gebruiker krijgt over zijn gebouw. Emeritus-hoogleraar prof. dipl-ing. Jan Vambersky had gelijk toen hij zich een aantal jaren geleden afvroeg waarom een videorecorder met een enorme handleiding kwam, maar de eigenaar van een gebouw het zonder moet doen. Omdat we continue informatie kwijtraken, is de bouw ook heel erg inefficiënt en zijn de oplossingen vaak technologisch niet erg hoogwaardig. Als we meer kennis zouden kunnen behouden, dan zouden we dit wellicht kunnen verbeteren, wat zou kunnen leiden tot een begin aan voor een oplossing van de bovengenoemde uitdagingen.

BIM is dus het topje van de ijsberg De huidige software praktijk waarin BIM een driedimensionale weergave van inflexible objecten is dus het topje van de ijsberg. Het is al een hele verbetering ten opzichte van 2D papieren tekeningen, maar het is slechts een begin. De visie is geweldig, maar de software schiet nog te kort. Het wordt tijd dat de bouw industrie de software industrie gaat helpen om deze software te verbeteren. Maar wacht eens even, de bouw industrie was toch meer dan alleen de utiliteits- en woningbouw? De bouw houdt zich toch ook bezig met infrastructuur? En zijn er niet meer zaken die zich in de gebouwde omgeving afspelen en waar onze industrie rekening mee dient te houden?

Maar wat zit er dus nog onder water? Ik kan slechts een aantal voorbeelden noemen, want er is te veel mogelijk. Ten eerste dus een interface met de omgeving. Bouwwerken staan nu al nooit op zichzelf, maar dit zal in de toekomst alleen maar belangrijker worden: bouwwerken zullen een onderdeel van grote netwerken in een infrastructuur worden (bv. grid energiehuishouding).

The BEM dream – De BEM droom Built Environment Modelling We moeten dus op zoek naar nieuwe (combinaties van) software die zich richt op de gebouwde omgeving als geheel – dus niet alleen gebouwen – maar ook in staat is om de hele levenscyclus hiervan te volgen: initiatief, ontwerp, engineering, uitvoering, gebruik, sloop, plus project-overstijgende kennis en ervaring te genereren, beheren en communiceren. Wij beperken ons hierbij niet tot modelleren – dat is slechts een vorm van geometrische informatie – maar ook tot ontwerp, simulatie, analyse, optimalisatie en management. Het zal zich ook niet beperken tot dode data of opgewaardeerde data – informatie – maar door middel van het toevoegen van logica, beheer van deze informatie/logica en levende informatiestromen vanuit bijvoorbeeld sensoren zal een rijkdom aan informatie ontstaan. Het doel is om betere beslissingen te nemen, Wij noemen dit BEM – Built Environment Modelling. En het is mijn droom om dit te ontwikkelen en te gebruiken. Een droom die langzaam werkelijkheid aan het worden is.

BEMNext Flexibel en koppelbaar gedrag van objecten is helaas nog niet geïmplementeerd. Hierbij komt nog eens dat de geometrie zich beperkt tot geïdealiseerde geometrie, terwijl de bouw niet ideale geometrie produceert of soms zelfs complexe geometrie met opzet ontwerpt. De software schiet hier helaas te kort. Helaas is de data in BIM op dit moment vaak ook dood. De data zit in vast in een bestand op een harde schijf, misschien in een database, maar er gebeurt alleen iets met de data als de gebruiker een bewerking uitvoert. Soms komt er een klein beetje bij of gaat er wat af. Soms verandert er een klein deel. Hierdoor wordt veel interessante informatie gemist.

Ten tweede is er een enorme hoeveelheid vergeten informatie in projecten. Deze informatie bevindt zich niet in 3D modellen, maar in mappen met berekeningen, wellicht digitaal, maar vaak papier, op kladblokken en brieven, rapporten. Deze informatie bevindt zich vaak in het hoofd van de ingenieur in de vorm van logica, redenaties, kennis en ervaring. Ten derde wordt momenteel vaak alleen de eindtoestand vastgelegd van een bouwwerk, en vaak ook alleen geometrisch, terwijl alle informatie vanuit ontwerpoverwegingen, haalbaarheidsstudies, etc. simpelweg verloren gaat, althans binnen de digitale wereld. Om nog maar niet te spreken van het verlies van informatie van

12

GEOT ECHNIEK – December 2011

BEMNext staat voor The next generation of Built Environment Modelling – oftewel de volgende generatie software die aan de visie van Built Environment Modelling voldoet. Het BEMNext Lab van de Technische Universiteit Delft doet onderzoek naar het verbeteren van BIM en het ontwikkelen van BEM.

Gelooft u ook dat het hier heen moet? Het BEMNext Lab is op zoek naar onderzoekspartners en goede ideeën vanuit de praktijk om met onze onderzoeken en technologie te combineren. Hierbij de uitnodiging om met ons contact op te nemen: www.bemnext.org 


CUR-richtlijn 236 ‘Ankerpalen’, een beproeving?

ir. Ad Vriend Rapporteur CUR commissie C152 Acécon adviesbureau voor funderingstechnieken bv

ing. Erwin de Jong Geobest bv

De Hubertustunnel vormde hierop geen uitzondering. De betrokken aannemers hadden ruime ervaring met het betreffende paalsysteem en zelfs de uitvoering vanaf pontons was niet nieuw. Ervaring met de lokale bodemopbouw in combinatie met het paaltype ontbrak echter en de lengte van de palen was groter dan binnen het ervaringsgebied van de aannemers lag. Proefpalen om de installatiemogelijkheden te verifiëren, of proefpalen om de draagkracht van de palen aan te tonen waren anno 2005 niet gebruikelijk in de Nederlandse funderingspraktijk.

Figuur 1 – Onderwaterbetonvloer voorzien van ankerpalen.

Inleiding De laatste jaren worden in toenemende mate zogenoemde ankerpalen toegepast. Met name als verticaal verankeringselement onder onderwaterbetonvloeren in bouwputten (figuur 1). Er is ruime ervaring met deze funderingselementen als schuin ingeboorde gegroute ankers ten behoeve van zijdelingse steun van grondkerende damwanden. Toch blijken in de ontwerp- en adviespraktijk van deze zelfde elementen, maar dan als verticale ankerpaal, kennisleemtes of onduidelijkheden aanwezig te zijn. Dat speelt met name op het gebied van de bepaling van de draagkracht en de axiale stijfheid. Daarnaast is er een sterke behoefte aan een gedegen kwaliteitsborging bij de uitvoering [1].

Een praktijkgeval van een ware beproeving Het aanbrengen van de eerste ankerpaal voor de toeritten van de Hubertustunnel duurde 2 dagen, waar op maximaal 2 uur was gerekend. Een tegen-

valler, maar na een paar kleine wijzigingen aan de kop van de schroefgroutpaal werd vol goede moed begonnen met paal 2. En het ging inderdaad iets sneller, binnen één dag was ook de tweede paal op diepte. Een uitzondering vormt de hierboven beschreven gebeurtenis helaas niet. In de funderingswereld is nog een hoog gehalte aan trial and error ‘normaal’ in de uitvoering van speciale funderingstechnieken. Misschien is ‘geaccepteerd’ een nog betere benaming dan ‘normaal’, aangezien ook de uitvoerende funderingsbedrijven er echt niet op uit zijn om een nieuw werk op een dergelijke wijze te starten. Vaak ontstaan problemen tijdens de uitvoering al in de ontwerpfase, waar door ontwerpers en aannemers het toepassingsgebied van funderingstechnieken wordt opgerekt en soms ook overschat. Op de grenzen van het ervaringsgebied met bepaalde funderingstechnieken ontstaan problemen, die feitelijk alleen met proeven vooraf voldoende onderkend en voorkomen kunnen worden.

14

GEOT ECHNIEK – December 2011

Toen na 2 weken tobben het installeren van de palen inmiddels ‘dagelijks werk’ begon te worden waren de vraagtekens bij aannemer en opdrachtgever omtrent de eigenschappen van de gemaakte palen niet weggenomen. De enige methode om duidelijkheid te krijgen over de draagkracht van de palen was het proefbelasten van de palen in de bouwkuip. Niet alleen waren de kosten op dat moment hoger dan wanneer vooraf proeven waren gedaan, het was ook duidelijk dat de te testen palen niet langer bruikbaar zouden zijn voor de constructie en dus sowieso moesten worden vervangen. Het resultaat van de uitgevoerde proeven bleek dramatisch. De geteste palen bleken slechts 30 tot 60% van de ontwerp trekkracht te kunnen leveren, waarna werd besloten om van paaltype en uiteindelijk ook van funderingsaannemer te wisselen. De lessen die inmiddels waren getrokken uit de uitvoering van de eerste ankerpalen resulteerden in een soepeler verlopen uitvoering bij de tweede fase van het aanbrengen van funderingspalen, al moet gezegd dat ook toen de draagkracht van de palen minder was dan vooraf, op basis van ervaringsgetallen voor de wrijvingseigenschappen, door de ontwerpers was voorzien.


Samenvatting De afgelopen 5 jaar heeft CUR commissie C152 gewerkt aan het project ‘Ontwerprichtlijn voor slanke niet geheide verankeringssystemen onder onderwaterbetonvloeren’. De werkzaamheden hebben nu geresulteerd in de eerste druk van CUR-publicatie 236 ‘Ankerpalen’. Naast uitgangspunten en rekenregels voor het bepalen van de grondmechanische draagkracht en axiale veerstijfheid van deze

Verder was een belangrijke conclusie dat het toezicht op de uitvoering van de palen niet heeft gefaald. Op basis van de waarnemingen van zowel de aannemer als de opdrachtgever is besloten een aantal palen alsnog te testen en zijn ontwerp- en uitvoeringswijzigingen doorgevoerd. Er is door deze handelswijze nimmer sprake geweest van onveilige situaties en er was evenmin sprake van het optreden van een calamiteit. Toch is sprake van geotechnisch falen, immers de problemen met de funderingspalen hebben geleid tot een ‘schade’ bedrag van circa 2,5% van de totale aanneemsom. Samenvattend waren de lessen uit het project Hubertustunnel de volgende:  Onderzoek vooraf of het gewenste paaltype te installeren is in de specifieke grondgesteldheid op locatie en bij voorkeur in de maatgevende uitvoeringssituatie.  Onderzoek of de wrijvingseigenschappen die zijn aangehouden in het ontwerp ook daadwerkelijk op locatie met het betreffende paalsysteem kunnen worden gehaald.  Doe bovenstaande vooral als het ervaringsgebied met een bepaalde techniek wordt opgerekt.

funderingselementen, is de kracht van deze CUR-richtlijn voornamelijk gelegen in een eenduidige procesgang voor de kwaliteitsborging. Aangetoond moet worden of een gekozen paalsysteem wel geschikt is voor toepassing in gegeven projectspecifieke omstandigheden, op welke wrijvingseigenschappen in die situatie gerekend mag worden en hoe om te gaan met de duurzaamheid.

4. Uitvoeringsprotocol waarin, vanwege de uitvoeringsgevoeligheid van deze in de grond gevormde verankeringsystemen, afspraken zijn vastgelegd voor:  het tot bezwijken proefbelasten van verloren testpalen vooraf, en het uitvoeren van geschiktheids- en controleproeven achteraf op produktiepalen in de bouwkuip ter verificatie van draagkracht en veerstijfheid;  registratie en beoordeling van relevante uitvoeringsparameters tijdens de uitvoering van de ankerpalen.

Ankerpaal systemen De meeste van de beschikbare ankerpaal systemen zijn feitelijk een verticale variant van de toepassing als schuin ingeboorde gegroute ankers ter verankering van damwanden en diepwanden, maar ook zijn er recente ontwikkelingen waarbij verticale ankerpalen door middel van hoogfre-

quent trillen worden aangebracht. Al deze ankerpalen hebben met elkaar gemeen dat ze een in de grond met grout gevormd verankeringslichaam hebben, in staat zijn om hoge axiale belastingen op te nemen, economisch aantrekkelijk zijn en vaak met betrekkelijk klein materieel worden aangebracht. Paalschachten hebben een relatief geringe diameter van ongeveer 150 mm tot 300 mm, maar afhankelijk van het specifieke systeem zijn ook grotere diameters mogelijk. Om de krachten uit de constructie op de ankerpaal over te dragen hebben deze over de volledige lengte een enkele centrale massieve stalen staaf of buis. Het installeren van ankerpalen vindt plaats vanaf bestaand maaiveld, vanuit de (deels) ontgraven bouwkuip, of boven de nat ontgraven bouwkuip vanaf dragline schotten, ponton (figuur 2) of traverse. Afhankelijk van het ankerpaal systeem en de locale grondgesteldheid kunnen paalpunt niveaus

Doel van de CUR-richtlijn 236 ‘Ankerpalen’ De doelstelling van deze richtlijn is duidelijkheid te scheppen in de aanpak bij het ontwerp en uitvoering van ankerpalen [2]. De CUR-richtlijn bevat daarom eenduidige rekenregels en stelt eisen aan de duurzaamheid, het proefbelasten en de uitvoeringscontrole. Op hoofdlijnen vallen er vier deelonderwerpen te onderscheiden: 1. Grondmechanische draagkracht van in de grond gevormde ankerpalen, waarbij van belang zijn:  invulling van de veiligheidsbeschouwing met betrekking tot de in de grond gevormde ankerpalen die wel uitvoeringsgevoelig zijn maar slechts in beperkt aantal beproefd kunnen worden;  vaststelling van de (projectspecifiek) toe te passen paalklasse factoren αt, αs en αp voor de bepaling van de draagkracht van ankerpalen voor trek en druk met behulp van sondeerresultaten. 2. Bepaling van de axiale stijfheid van de ankerpalen. 3. Constructieve sterkte en duurzaamheid van de paalschacht.

Figuur 2 – Installeren van ankerpalen vanaf ponton.

15

GEOT ECHNIEK – December 2011


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

van 40 m à 50 m beneden maaiveld of dieper worden gerealiseerd. Hoewel dergelijke ankerpalen vrijwel altijd worden toegepast om trekbelastingen tot 1000 kN of meer naar de diepere ondergrond over te dragen, worden ze in toenemende mate ook als drukpaal toegepast. Deze ankerpalen zijn ondanks hun

Tabel 1. Ankerpaal systemen Indeling naar wijze van installatie

Benaming ankerpaal systeem

A met dubbele boorbuis GEWI-paal inwendig gespoelboorde ankerpalen B met enkele boorbuis GEWI-paal buitenom gespoelboorde ankerpalen

slankheid in staat om hoge drukkrachten tot 1000 kN of meer op te nemen, waarbij naast de grondmechanische draagkracht ook de stabiliteit van de slanke paalschacht tegen zijdelings uitknikken een rol speelt [3]. Een belangrijk aspect is dat alle in deze CUR-richtlijn beschouwde ankerpaal systemen in de grond worden gevormd en sterk uitvoeringsgevoelig zijn. Ieder systeem kent haar eigen kritieke uitvoeringsparameters om een kwalitatief goede paal te kunnen maken. Behalve een verschillende wijze van installatie, zoals spoelboren, zelfborend, schroeven of hoogfrequent trillen en het al of niet op- en neerhalen van de boorbuis, zijn per installatiewijze en per leverancier ook weer varianten te onderscheiden. Zie tabel 1 voor de beschouwde systemen.

Bij toepassing van ankerpalen, zoals in onderhavige richtlijn beschouwd, treedt de complicatie op dat ondanks de uitvoeringsgevoeligheid deze zelden allemaal beproefd (kunnen) worden. Het beproeven betreft vaak slechts een gering percentage van het totale aantal geïnstalleerde ankerpalen, terwijl er situaties zijn waarin deze helemaal niet beproefd (kunnen) worden. Dit geeft derhalve een naar verhouding grote onzekerheid in de aanwezige veiligheid. Enerzijds kan de CUR-publicatie 166 dus niet worden gevolgd, terwijl anderzijds het veiligheidsniveau volgens CUR-rapport 2001-4 niet zondermeer toereikend is. Daarbij dient gerealiseerd te worden dat anders dan bij een funderingselement op druk belast, de op trek belaste ankerpalen een progressief bezwijkgedrag vertonen en de daarop dragende constructies veelal minder gelegenheid tot herverdeling kennen.

Veiligheidsbeschouwing

C zelfborende ankerpalen

Jetmix groutinjectiepaal De Vries groutinjectiepaal Dywi Drill ankers

D geschroefde ankerpalen

Schroefgroutinjectiepaal Leeuwankerpaal Fundex trekankerpaal

E hoogfrequent ingetrilde ankerpalen

GEWI-paal

Ondanks een ogenschijnlijke gelijkenis, is het ontwerp van schuin ingeboorde gegroute ankers volgens de ontwerprichtlijnen CUR-publicatie 166 enerzijds en ankerpalen volgens CUR-rapport 2001-4 anderzijds gebaseerd op een fundamenteel verschillend veiligheidsconcept. Een schuin ingeboord gegrout anker dient na installatie in beginsel altijd beproefd te worden, waardoor ondanks een sterke uitvoeringsgevoeligheid met een relatief lage overall veiligheidsfactor kan worden volstaan.

Uitgangspunten voor ontwerp en uitvoering De berekening van de trek- en/of drukweerstand van ankerpalen dient plaats te vinden volgens de rekenregels, zoals opgenomen in de Nederlandse norm NEN 9997-1. Voor het bepalen van de axiale veerstijfheid geeft de CUR-richtlijn rekenregels. Bij het ontwerp van ankerpalen kunnen ter bepaling van de grondmechanische draagkracht en axiale veerstijfheid twee verschillende wegen worden bewandeld (zie ter illustratie tabel 2):

Tabel 2. Paalklasse factor  t voor trek in zand en grindhoudend zand Ankerpaal type

Wijze van installatie

Afsnuiten

Rekendiameter paalschacht

Paalklasse factor αt Range van paalschacht diameter waar van toepassing

qc [MPa]

Dreken [mm]

Dmin-Dmax [mm]

Ondergrenswaarden Geen in-situ testen * αt;min [-]

Verwachtingswaarden Wel in-situ testen * αt;verw [-]

A

gespoelboorde ankerpalen, verbuisd ingeboord

20

Dboorbuis + 20

180 - 200

0,011 (0,008)

0,017 (0,012)

B

gespoelboorde ankerpalen, met enkele buis ingeboord

20

Dboorkroon + 20

180 - 200

0,011 (0,008)

0,017 (0,012)

C

zelfborende ankerpalen

20

Dboorpunt + 20

180 - 380

0,008

0,012

D

schroefinjectiepalen

15

Dschroefblad

180 - 350

0,008

0,012

E **

ingetrilde ankerpalen

15

Dbuis

ca. 200

0,006

-

* De bij type A en B tussen haakjes vermelde waarden zijn van toepassing indien de verankeringslichamen niet over de volledige lengte onder verhoogde druk worden afgeperst. In de meeste gevallen zal wel onder verhoogde druk worden af geperst, maar de leverancier dient dit te bevestigen en bij uitvoering na te leven. ** Ingetrilde ankerpalen: betreft een recente ontwikkeling die bij het samenstel-

16

len van deze richtlijn buiten inhoudelijke beschouwing is gebleven, maar vanwege de aard van dit type paal wel binnen dit kader behoren. Bij toepassing van dit type ankerpaal zullen altijd proefbelastingen (bezwijk-, geschiktheids- en controleproeven) nodig zijn om de geschiktheid voor toepassing en de projectspecifieke paalklasse factor aan te tonen.

GEOT ECHNIEK – December 2011


CUR-RICHTLIJN 236 ‘ANKERPALEN’, EEN BEPROEVING?

Figuur 3 – Last-rijzingsgedrag bezwijkproef.

1. Toepassen van de in de richtlijn aangegeven conservatieve uitgangspunten, waarbij géén verplichting tot beproeven geldt. 2. Toepassen van hogere geoptimaliseerde uitgangspunten, mits aan ieder van de volgende twee voorwaarden wordt voldaan: a. bezwijkproeven op verloren testpalen vooraf (figuur 3) en geschiktheids- en controleproeven op produktiepalen achteraf (figuur 4); b. uitgebreide uitvoeringscontrole op testpalen en productiepalen. Zolang de vereiste bezwijkproeven nog niet zijn uitgevoerd, is het toegestaan om de in de richtlijn aangegeven verwachtingswaarden te gebruiken, welke in een uitvoeringsontwerp verder geoptimaliseerd kunnen als de testresultaten gunstiger blijken (andersom geldt dat uiteraard ook als de testresultaten tegenvallen). In de praktijk zal het erop neer komen dat bij kleinere aantallen aan te brengen ankerpalen veelal de eerste weg, dus met veilige uitgangspunten en zonder beproeven, gevolgd zal worden. Bij grotere werken met grofweg meer dan 100 à 150 palen zal het al snel lonend worden om de tweede weg te volgen. Door het beproeven zullen gunstigere wrijvingseigenschappen aangetoond kunnen worden, waarmee paallengte valt te besparen zonder dat de veiligheid in het geding komt. In situaties met een relatief hoog risicogehalte zal in beginsel altijd getest moeten worden, ook als het om kleinere aantallen palen gaat. Het is de taak van de opdrachtgever om daar eisen aan te stellen.

Figuur 4 – Geschiktheidsproeven vanaf ponton.

Ook indien er twijfel bestaat aan de geschiktheid van een bepaald type ankerpaal om in een vast zand- of grindpakket de gewenste diepte te kunnen bereiken, is het bijzonder nuttig om vooraf verloren testpalen te installeren en deze vervolgens tot bezwijken te testen. Dat geldt ook als er op basis van geologische informatie het vermoeden bestaat dat de grondlaag waarin de verankeringslichamen worden geformeerd, minder draagkrachtig is dan uit de sonderingen valt op te maken. Dat kan bijvoorbeeld het geval zijn als het om duin- of stuifzand afzettingen gaat [4]. Omdat er slechts een klein percentage (minimaal 3%) van de produktiepalen zal worden getest, is juist een gedegen uitvoeringscontrole van groot belang. De combinatie van registreren en beoordelen van de voor het toegepaste type ankerpaal relevante uitvoeringsparameters is tenslotte dé sleutel om ook van alle palen die niet worden getest de gewenste kwaliteit aan te kunnen tonen.

Rol van de opdrachtgever In het kader van de beoogde veiligheid en duurzaamheid in relatie tot het ontwerp van ankerpalen, heeft ook de opdrachtgever een belang-

17

GEOT ECHNIEK – December 2011

rijke rol en verantwoordelijkheid. De opdrachtgever is verantwoordelijk voor het formuleren van de uitgangspunten waaraan de te maken constructie dient te voldoen. Deze uitgangspunten komen bovenop de minimale eisen conform de nationale regelgeving. Verder komt zijn verantwoordelijkheid met name tot uitdrukking bij het van toepassing verklaren van de CUR richtlijn 236 ‘Ankerpalen’, het aangeven van het aantal of het percentage te beproeven palen en het stellen van eisen ten aanzien van onafhankelijke en deskundige supervisie op het werk en de beoordeling van de geregistreerde uitvoeringsparameters.

Mentaliteitsverandering Het beperken van geotechnisch falen was niet direct de aanleiding voor het opstarten van CURcommissie C152 ‘Ankerpalen’. De publieke aandacht voor geotechnisch falen dateert feitelijk van 2009 met de start van Geo-Impuls, en toen was C152 al drie jaar onderweg. Het werk van de commissie past echter wel naadloos in de tijdgeest waarin opdrachtgevers, ontwerpers, kennisinstituten en opdrachtnemers samen een inspanning leveren om geotechnisch falen te beperken. Het


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

resultaat van de commissie is een richtlijn voor de toepassing van Ankerpalen, een mentaliteitsverandering bij de betrokken partijen in het bouwproces, een toename van de kennis omtrent deze funderingssystemen en een uitstekende basis om in de toekomst de resterende onzekerheden bij deze paalsystemen verder te beperken.

Platform Ankerpalen Gedurende een periode van 3 jaar na publicatie van deze richtlijn zullen de opgedane ervaringen centraal worden verzameld en geëvalueerd. Deze dienen vervolgens als basis voor een verdere aanvulling van de richtlijn in de vorm van een dan samen te stellen revisie. Hiertoe wordt momenteel gewerkt aan het oprichten van een onafhankelijk Platform Ankerpalen, bestaande uit deskundigen vanuit de opdrachtgevers, ingenieursbureaus en aannemerij. CURNET zal als centraal verzamelpunt van de vergaarde informatie fungeren. Dit Platform zal tevens fungeren als klankbord voor vragen, onduidelijkheden en zorg dragen voor eventueel benodigde tussentijdse correcties.

CUR-richtlijn 236 ‘Ankerpalen’, een beproeving? De kern en ook de kracht van deze richtlijn is de focus op de borging van de gewenste kwaliteit van de ankerpalen. Er worden allerlei eisen gesteld en er zijn vele ‘mitsen en maren’ aan verbonden. Maar is het interpreteren en toepassen van deze richtlijn daarmee nu een beproeving op zich? Nee hoor, dat valt allemaal wel mee. Inmiddels wordt er in de huidige praktijk bij grotere projecten feitelijk al volgens de nu beschreven aanpak gewerkt. Daarmee is deze richtlijn voor een groot deel niet meer en niet minder dan het schriftelijk vastleggen van deze huidige praktijk. De winst is evenwel dat de spelregels nu eenduidig zijn en ook bindend (kunnen) worden voorgeschreven. Een beproeving in letterlijke zin uiteraard wel: een beproeving is pure noodzaak. De aloude spreuk ‘meten is weten’ vormt de kern van de richtlijn. Bovendien zal er aanmerkelijk meer aandacht aan de uitvoeringscontrole besteed moeten worden.

Literatuur [1] Aukema, E.J., Ankerpalen voor de toeritten van de Hubertustunnel in Den Haag. Geotechniek, oktober 2006. [2] Aukema, E.J.; De Jong, E., Betrouwbare ankerpalen, meten is weten. Cement, nummer 6, 2007 [3] Meinhardt, G.; Vriend, A.C., Knikstabiliteit Ankerpalen. Cement, nummer 6, 2009 [4] Vriend, A.C., Design guideline for non-driven tension piles underneath under water concrete slabs. Proceedings International Symposium Ground Anchors, Brussels Belgium , BBRI & BGGG-GBMS, May 2008. 


Geotechniek in alle dimensies

Royal Haskoning heeft bij de adviesgroep Civiele Constructies & Geotechniek in Nijmegen ruimte voor een geotechnisch ingenieur met internationale ervaring. Als geotechnisch ingenieur bij Royal Haskoning werk je wereldwijd aan uitdagende projecten en kun je geregeld als expert uitgezonden worden naar het buitenland. Ben je ambitieus, exibel, een teamworker en spreekt bovenstaande je aan? Neem dan contact op met Joost van der Schrier, tel. 024-3284657

www.werkenbijroyalhaskoning.com


Intrillen van damplanken: Invloedparameters en voorspellingsmethodes

Dr.ir. Valérie Whenham WTCB

Ir. Noël Huybrechts WTCB

Prof.dr.ir. Alain Holeyman Université catholique de Louvain (UCL)

Inleiding Het intrillen van funderingselementen gebeurt door bovenaan de profielen een trilkracht uit te oefenen. De techniek is gebaseerd op het feit dat de bodemweerstand afneemt onder invloed van trillingen [10], en biedt als voornaamste voordelen dat ze minder lawaai genereert en minder trillingen in de omgeving veroorzaakt dan de traditionele heitechnieken. De triltechniek biedt ook een aantal economische voordelen omwille van haar snelheid en het feit dat ze toegepast kan worden op moeilijk toegankelijke bouwplaatsen. Toch roept het gebruik van de triltechniek tegenwoordig nog een aantal vragen op omtrent de optimale toepassing en de beperkingen ervan [5,11]. Uit een aantal geïnstrumenteerde uitvoeringsproeven met palen en damplanken die recentelijk verricht werden in België [14] en Frankrijk [1] is gebleken dat de hypothesen die traditioneel aangenomen worden in de rekenmethoden voor het intrillen een aantal lacunes vertonen. Deze hebben voornamelijk te maken met de beschrijving van de interacties tussen de trilmachines en de bodem. Een grondige analyse van de huidige rekenmethoden aan de hand van twee databanken uit Belgïe [4] en Nederland [6] bevestigt de mogelijkheid om de methoden die vandaag de dag gebruikt worden voor de voorspelling van de heibaarheid van palen en damplanken gevoelig te verbeteren.

Figuur 1 – Algemeen overzicht van de triltechniek.

In dit artikel wordt eerst een overzicht gegeven van het principe van de triltechniek en van twee vereenvoudigde voorspellingsmethoden m.b.t. de bepaling van de intrildiepte en -snelheid. Vervolgens wordt er ingegaan op de interacties tussen de trilmachines en de grond, en op een analyse van de rekenmethodes aan de hand van

Figuur 2 – Algemeen principe van de triltechniek [10].

20

GEOT ECHNIEK – December 2011


Samenvatting

1. CUR 166 (2005)

Dit artikel focust op de interacties tussen de trilmachines, de damplank en de grond. De invoering van deze interacties, gecombineerd met de interpretatie van experimentele gegevens verbetert de betrouwbaarheid van de voorspellingsmethodes m.b.t. de bepaling van de intrildiepte en -snelheid.

Een eerste vuistregel uit de CUR 166-gids steunt op de hypothese dat een minimale verplaatsingsamplitude sp;min van 5 mm nodig is om de degradatie van de grond te waarborgen en het in te trillen element te kunnen heien. Hieruit volgt de definitie van het minimale excentrische moment voor het trilblok:

uitvoeringsdatabanken. De bedoeling daarvan is de juistheid van de voorspellingsmethoden te kunnen verbeteren.

Algemeen principe van de triltechniek Bij de triltechniek oefent men met een trilblok een verticale sinusoïdale kracht uit bovenaan het in te trillen element (zie figuur 2). In het trillende deel van het trilblok worden excentrische massa’s twee aan twee in beweging gebracht in tegengestelde richting, zodat er een ‘zuivere’ verticale kracht ontstaat. Het trillende deel wordt door middel van elastomeren afgeschermd van het statische deel. De cyclische kracht die door het trilblok gegenereerd wordt heeft een amplitude van: Ftrilblok = me.

2

(1)

met me het excentrisch moment [kg.m] en  de rotatiefrequentie van de massa’s [rad]. De amplitude van de cyclische verticale beweging van de vrije damplank (invloed van de grond buiten beschouwing gelaten) kan benaderend berekend worden met de volgende verhouding: (2) waarbij Mdyn de dynamische massa van het systeem is (i.e. de dynamische massa van de trilmachine + de klemmen + het in trilling gebrachte profiel). Door de elasticiteit van de damwandplank en de interactie met de grond zal de reële bewegingsamplitude van de plank doorgaans kleiner zijn. Tijdens het trillen ondervindt de grond die rechtstreeks in contact staat met de damplank een cyclische degradatie waardoor hij zelfs kan vervloeien. Dankzij deze verminderde grondweerstand kan een statische kracht met lage amplitude (die gelijk is aan het eigengewicht van het systeem) de damplank in de grond stuwen. Verzadigd zand beschikt over de ideale voorwaarden voor een cyclische degradatie van de grond, aangezien het korrelskelet door de trillingen onstabiel wordt waardoor het zand verdicht. Zonder drainage leidt deze verdichtingstendens tot een verhoging van de interstitiële overdrukken en kan het de effectieve spanning in de grond tenietdoen, alsook de weerstand tegen afschuiven ervan (vervloeiings-

fenomeen). Indien de grond niet verzadigd is en/of een hoge cohesie bezit, zal deze cyclische degradatie zich minder uitgesproken voordoen, waardoor de triltechniek moeilijker toepasbaar wordt. De cyclische degradatie van de grond hangt af van de volgende parameters:  trilfrequentie  trilamplitude  aantal cycli  bodemtype. Bij niet-cohesieve grondsoorten (al dan niet verzadigd zand) is de trilfrequentie de belangrijkste parameter, aangezien een verhoging ervan de conus- en wrijvingsweerstand van de grond negatief beïnvloedt. Bij cohesieve gronden is dit effect echter veel minder evident (klei, leem). Een frequentieverhoging kan in deze gronden immers een verhoging van de grondweerstand teweegbrengen. Voor de degradatie van dit soort gronden is de trilamplitude dan ook de invloedrijkste factor [10].

Voorspellingsmethoden voor de triltechniek In de volgende paragrafen wordt een overzicht gegeven van twee vereenvoudigde methoden voor het voorspellen van de heibaarheid van in te trillen elementen. De CUR 166-gids bevat enkele vuistregels voor de evaluatie van de intrilbaarheid van een profiel. Een eerste vuistregel bestaat uit het toekennen van een minimumwaarde aan het excentrische moment op basis van de dynamische massa van het systeem, zodat men een minimale trilamplitude verkrijgt. Een tweede, voorgestelde vuistregel steunt op de vergelijking van de trilkracht die uitgeoefend wordt door de trilmachine met de (verminderde) grondweerstand [2]. De HIPERVIB-I-methode [7,8,9] werd ontwikkeld in het kader van een onderzoeksproject onder leiding van het WTCB [4]. Met deze methode kan men de heisnelheid evalueren aan de hand van de trilblok parameters en de grondweerstandsparameters die afgeleid worden uit een sondering (CPT).

21

GEOT ECHNIEK – December 2011

(3) De tweede vuistregel uit de CUR 166-gids steunt op de correlaties die S. Azzouzi ontwikkelde [2]. Hij legt namelijk een minimale excentrische kracht Ftrilblok [kN] op die afhangt van de grondweerstand en afgeleid wordt uit een sondering (CPT). (4) Waarbij : L lengte van de indringing van het profiel in de grond [m] qc;z;av gemiddelde waarde van qc [kPa] Ω profielsectie [m2]  profielomtrek [m] 2. HIPERVIB I

Bij de Hipervib-I methode bekomt men de heisnelheid uit het evenwicht tussen de neerwaartse en opwaartse bewegingen van het in te trillen element (figuur 3). In dit evenwicht wordt de grondweerstand berekent via interpolatie tussen een statische waarde en een vervloeide waarde. De formules voor de statische conusweerstand (qs) en de schuifweerstand (s) worden overgenomen uit de resultaten van de statische sondering (CPT E). De waarden van de vervloeide conus- (ql ) en wrijvingsweerstand (s) kunnen berekend worden volgens de exponentiële wetten, die geïnspireerd zijn op de werken van Barkan [3]: (5)

(6) met FR het wrijvingsgetal en Λ, de (empirische) vloeiparameters. De eenheidsweerstand tegen dynamische indringing qd en de schuifweerstand d kunnen volgens een exponentiële wet afgeleid worden uit de statische en vervloeide weerstandskrachten, afhankelijk van de versnellingsamplitude α (uitgedrukt in g): (7) (8) Meer details over de Hipervib-I methode vindt men in [7,8,9] en [14].


Intrildiepte [m]

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

Figuur 4 – (a) trillingsfrequentie (gemeten op de damplank) en (b) vermogen (gemeten op de aandrijvings groep), beide uitgedrukt in functie van de intrildiepte.

Figuur 3 – Overzicht van het Hipervib-I principe [8].

Interacties tussen de trilmachines en de grond

Vermogen [kw]

In de hierboven beschreven voorspellingsmethoden zijn een aantal (impliciete) hypothesen ingevoerd, die niet altijd met de resultaten van de in situ proeven overeenkomen. Lacunes in de traditionele hypothesen hebben voornamelijk te maken met de beschrijving van interacties tussen de trilmachines, de damplank en de grond. In de volgende paragrafen wordt er gesproken over de belangrijkste lacunes m.b.t. de definitie van de trillingsfrequentie en de amplitude van de cyclische kracht die aan het profiel overgebracht wordt.

Figuur 5 – Relatie tussen het vermogen geleverd aan het profiel en de trilfrequentie gemeten op het profiel.

1. INVLOED VAN DE ENERGIEBRON OP DE TRILLINGSFREQUENTIE

Aan de hand van proefresultaten verzameld in [14] is het aan het licht gekomen dat de trillingsfrequentie vaak kleiner is dan de nominale frequentie van het trilblok. Een diepgaande analyse van de meetgegevens heeft verder aangetoond dat de reductie in trillingsfrequentie te wijten was aan een gebrek aan vermogen (energie per tijdseenheid, gegeven in kW) van de energiebron (meestal een hydraulisch aggregaat). Een illustratie daarvan is gegeven in figuur 4, op basis van resultaten van 13 in situ proeven, verricht met hetzelfde trilblok maar met verschillende profielen op de site van Merville in Frankrijk (tertiaire klei). De op het profiel gemeten trillingsfrequentie (links) en het aan het profiel geleverde vermogen (rechts) worden uitgedrukt in functie van de intril-

diepte. Het vermogen werd berekend uit: (9) met p [bar] de differentiële oliedruk en Q [L/min] het oliedebiet in het hydraulische aggregaat. Omdat de wrijvingsweerstand toeneemt met toenemende intrildiepte dient meer vermogen aan het profiel geleverd te worden. Dit verklaart de toename in vermogen tussen (1) en (2) in figuur 4. Wanneer het maximaal vermogen dat de aandrijfgroep kan leveren (300kW) overschreden wordt (2), neem de trillingsfrequentie drastisch af. Dat is te wijten aan de eigenschappen van het hydraulische systeem, zoals in detail beschreven in [14].

22

GEOT ECHNIEK – December 2011

De combinatie van de frequentie en vermogensmetingen (figuur 5) toont aan dat de relatie tussen de trillingsfrequentie en het vermogen onafhankelijk is van het type van profiel. De evolutie van de trillingsfrequentie kan dus op basis van een schatting van het vermogensverbruik voorgespeld worden (zie [14]). 2. CYCLISCHE KRACHT OVERGEBRACHT AAN HET PROFIEL

De meeste rekenmethoden voor de triltechniek beschouwen dat de amplitude van de cyclische kracht die aan het profiel overgebracht wordt gelijk is aan de cyclische kracht die door het trilblok gegenereerd wordt. Uit analyse van meetresulta-


FTrilblok [kw]

ten ([14]) is het gebleken dat die hypothese onjuist is. In de werkelijkheid hangt de kracht die overgebracht wordt op het profiel van een aantal factoren af:  cyclische kracht gegenereerd door het trilblok;  verhouding tussen de massa van het trilblok en de massa van het profiel;  impedantie van het profiel;  grondkarakteristieken (stijfheid).

Fc,paal uit 10 [kw]

INTRILLEN VAN DAMPLANKEN : INVLOEDPARAMETERS EN VOORSPELLINGSMETHODES

In een eerste benadering kan het profiel als een star lichaam (rigid body) beschouwd worden. Deze aanname leidt tot de volgende verhouding tussen de cyclische kracht gegenereerd door het trilblok (Ftrilblok ) een de cyclische kracht die aan het profiel overgebracht wordt (Fc;paal):

______N ____paal _____________ Npaal+ Ntrilblok

Figuur 6 – Metingen vs. Theoretische cyclische kracht overgebracht aan de damplank (a) massa van

(10)

het profiel buiten beschouwing gelaten, (b) met beschouwing van de massa van het profiel.

Intrildiepte [m]

waarbij Ntrilblok de massa van het dynamische deel van het trilblok is. Deze verhouding toont aan dat indien b.v. Ntrilblok = Npaal de amplitude van de kracht die aan het profiel overgebracht wordt 2 maal kleiner is dan cyclische kracht gegenereerd door het trilblok. Dit is geïllustreerd in figuur 6 op basis van metingen gekregen tijdens intrillingsproeven uitgevoerd op de site van Limelette (zie [14]). Een veralgemening van (10) krijgt men door het oplossen van de golfvergelijking (star lichaam hypothese buiten beschouwing gelaten), waarbij de invloed van de grondeigenschappen door de grensvoorwaarden methode kan ingevoerd worden (zie [15]). Met gewone damplanken en grondeigenschappen ziet men typisch een toename van de verhouding:

Figuur 7 – Evolutie van de verhouding

in functie van het intrildiepte – damplank en buis ingetrild in Frankrijk (Merville, tertiaire klei).

met de intrildiepte, zoals getoond in figuur 7 op basis van twee proeven verricht in Frankrijk [14].

2. Analyse van databanken De analyse van databanken en experimentele gegevens is van belang om de invloed van de verschillende parameters te kunnen bevestigen en om de (semi)-empirische parameters van de modellen te kunnen bepalen. De voornaamste conclusies betreffende de CUR-166 en Hipervib-I voorspellingsmethodes verkregen aan de hand van de analyse van de Hipervib en GeoBrain databanken zijn verzameld in de volgende paragrafen. Voor wat betreft de GeoBrain databank werd de studie beperkt tot 52 werfgegevens, die als representatief voor de gehele databank werden beschouwd. Resultaten zijn geclassificeerd in functie van de grondsoort: ‘zand’ (FR<1% en qc>10MPa), ‘klei’ (FR>2% en qc<5MPa) en ‘heterogeen’. Werven waarbij ‘problemen’ gerapporteerd werden (ge-

wenste diepte niet bereikt) zijn gedifferentieerd van de werven waarbij geen probleem gerapporteerd werden. 1. CUR-166

Resultaten van de systematische vergelijking tussen de CUR-166 rekenmethode voorspellingen en experimentele observaties verricht op basis van de Geobrain en Hipervib databanken zijn gegeven in figuur 8. Volgens de CUR-166 vuistregel (4) is het alleen mogelijk om het profiel in te trillen voor de werfdata die boven de diagonale lijnen van figuur 8 liggen. Men ziet dat de vergelijking (4) een te pessimistisch resultaat oplevert indien ze toegepast wordt op zanden, en daarentegen, een te optimistisch resultaat oplevert voor cohesieve gronden. Dat kan verklaard worden door het feit

23

GEOT ECHNIEK – December 2011

dat het wrijvingsgetal uit de CPT buiten beschouwing is gelaten in (4), terwijl deze parameter van groot belang is voor de cyclische grondweerstand degradatie. Dezelfde opmerking geldt voor de vuistregel (3) die geen rekening houdt met het type grond. 2. HIPERVIB-I

De Hipervib-I methode maakt gebruik van een aantal semi-empirische parameters. Een specifieke analyse van elke parameter aan de hand van de databanken is in detail beschreven in [14]. Als voorbeeld toont de figuur 9 de resultaten van vergelijkingen tussen Hipervib-I simulaties en werfgegevens. Het percentage van simulaties die overeenkomen met de werfgegevens varieert in


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

onderzoek van de eerste auteur [14]. De leden van het Franse Irex Project zijn bedanken voor het beschikbaar maken van informatie en metingen uit de Merville proeven program.

FTrilblok [kw]

FTrilblok [kw]

Literatuurlijst

Figuur 8 – Analyse van de CUR-166 vergelijking (4) aan de hand van (a) de GeoBrain databank en (b) de Hipervib databank.

Figuur 9 – % gevallen waarbij Hipervib-I resultaten overeenkomen met Geobrain gegevens: (a) gevallen waarbij geen problemen werden gerapporteerd; (b) gevallen waarbij problemen werden gerapporteerd.

functie van de cb en cs waarden in de vergelijkingen (5) en (6). Uit deze resultaten kan men de minimale (cb ≥ 0.0225 en cs ≥ 0.08) en maximale (cb < 0.0225 en cs < 0.03) waarden van die parameters bepalen zodat alle werfgegevens wel voorgespeld kunnen worden. Het gebruik van beide koppels van waarden geeft dus een indicatie van de onzekerheid in de heibaarheid van het profiel.

Conclusies In dit artikel zijn de mogelijkheden onderzocht om huidige rekenmethodes m.b.t. de triltechniek te kunnen verbeteren. Ten eerste, tonen recenteproefcampagnes die uitgevoerd werden op profielen in België en Frankrijk het belang aan van de fysische parameters waarmee geen rekening

gehouden wordt in de bestaande voorspellingsmethoden. Het betreft met name de invloed van de vermogenslimiet van de hydraulische groep die de trilmachine voedt en de bepaling van de kracht die aan het profiel overgebracht wordt. Ten tweede, hangt de juistheid van de voorspellingen ook sterk af van de correcte afstelling van de (semi)-empirische parameters uit de modellen. Systematische analyses van databanken en experimentele gegevens zijn daarvoor van groot belang om de rekenmethodes te kunnen verbeteren.

Dankwoord De auteurs willen het Algemeen Directie (DG06) van de Publieke Dienst van Wallonië (SPW, België) bedanken voor de financiering van het promotie-

24

GEOT ECHNIEK – December 2011

[1] Arnould P., Canou J., Gonin H., Guillaume D., Keller P., Legendre Y., Legrand C., Rocher-Lacoste F., Sieffert J.-G., Vié D. Vibrofonçage: Guide technique 2006. Parijs, Presses de l’ENPC, 2006. [2] Azzouzi S. Intrillen van stalen damwanden in niet-cohesieve gronden. Delft, GeoDelft NL & TUDelft, 2003. [3] Barkan D. Méthodes de vibration dans la construction. Parijs, Dunod, 1963. [4] BBRI. HIgh PERformance VIBratory pile drivers based on novel electromagnetic actuation systems and improved understanding of soil dynamics. BRITE/EURAM CT91-0561. Luxemburg, Office for official publications of the European Communities, 1994. [5] Gonin H., Holeyman A., Rocher-Lacoste F. (Eds). TRANSVIB 2006, Paris 2006, 400pp. [6] Hemmen B. & Bles T. GeoBrain Funderingstechniek: ervaringsdatabase voorspelt uitvoeringsrisico. Gorinchem, SJP Uitgevers, Civiele Techniek, 60-(2005)-2, 2005. [7] Holeyman A. Hipervib-I – An analytically based computer program to evaluate the vibro-penetration of sheet piles. Earthspectives, Irvine Ca., USA, prepared for BBRI, 25pp, June 1993. [8] Holeyman A. Soil modeling for pile vibratory driving. International Conference on design and construction of deep foundations. Orlando, FHWA (1994). [9] Holeyman A., Legrand C. A method to predict the Drivability of Vibratory Driven Piles. Stress-Wave ’96, Orlando 1996. [10] Holeyman A. Vibratory Driving. StressWave 2000. Sao Paulo, 2000. [11] Holeyman A., Vanden Berghe J-F., Charue N. (Eds.) TRANSVIB 2002, Louvain-La-Neuve 2002, 233pp. [12] Holeyman A., Whenham V. Sheet pile vibro-driving: Power pack-vibrator-sheet pile-soil interactions. Stress-Wave 2008, Lisbon (2008). [13] Whenham V., Huybrechts N., Bles T., Holeyman A. Intrillen van funderingselementen. WTCB-Dossiers 16(2007). [14] Whenham V. Power transfer and vibratorpile-soil interactions within the framework of vibratory pile driving. PhD thesis, UCL, Belgium, May 2011. [15] Whenham V., Holeyman A. Loads transfers during vibratory driving. Geotechnical and Geological Engineering (te verschijnen). 


Drs. Ir. Armand van Wijck zelfstandig wetenschaps- en techniekjournalist (Aurora Science Communications) webredacteur Geonet

Risicogestuurd werken voorkomt geotechnisch falen

De opmars van de geotechnisch adviseur aanbestedingsvormen de regel zijn. We moeten ervoor zorgen dat deze werkwijze daar ingang vindt. Dan maken we een enorme stap.’

Volgens SBR lopen geotechnische faalkosten op tot vijfentwintig procent van de bouwkosten, de NVAF constateert dat twintig procent van de omzet van heiers uit faalkosten bestaat en TNO Bouw praat over negen miljard euro verlies aan efficiency in het bouwproces dankzij geotechnisch falen. Tijd voor verandering dus, tijd voor een GeoImpuls. Nederlandse voorbeelden te over: een opdrijvende tunnelbak in de Vlaketunnel, de lekkende tramtunnel in Den Haag en een enorme bouwput in het centrum van Middelburg die zes jaar lang braak lag ten gevolge van een defecte bouwputwand. ‘Het is beschamend’, aldus Prof. Frits van Tol. ‘Je kan zo niet doorgaan als je ziet wat er allemaal mis gaat. Daarom zijn we gestart met GeoImpuls, waarmee we deze trend willen omdraaien.’

Emancipatie van geotechnici Het veranderen van een werk- en denkwijze is geen gemakkelijke opgave. Ook bij grote gemeentes – die een bouwproject vaak uitbesteden aan een eigen ingenieursbureau – ziet Van Tol nog te weinig dat risicomanagement daadwerkelijk en goed wordt toegepast. ‘Dat komt onder andere omdat er vaak geen continu proces is waarbij geotechnische risico’s worden beheerst’, verklaart Van Tol. ‘De geotechnisch specialist wordt ingevlogen en weer weggestuurd. Ingenieursbureaus

Prof.Ir. A. Frits van Tol hoogleraar funderingstechniek TU-Delft lid wetenschapsraad Deltares voorzitter kernteam Geo-Impuls

wat geotechnici zelf kunnen veranderen. ‘Ze willen dat wel graag, maar het gaat om de opdrachtgevers die de geotechnici inschakelen. Meestal zijn dat constructeurs. Die moeten zich er bewust van zijn hoe je de risico's afdekt. De geotechnisch adviseurs moeten wat dat betreft emanciperen, hun rol gaan opeisen. Het probleem is alleen dat een opdrachtgever van een geotechnisch adviseur daar niet voor openstaat of gevoelig voor is. En al krijgt de adviseur de ‘echte’ opdrachtgever te spreken, dan is dit vaak al in een heel laat stadium van het project, te laat om die rol naar behoren te kunnen opeisen’, aldus Van Tol. Geotechnisch adviseurs zouden dus eerder en langduriger betrokken moeten zijn bij een bouwproject om tot een goed georisicomanagement te komen. Geo-Impuls werkt daarom hard aan georisicomanagement (GeoRM) als overkoepelende werkwijze waarmee projecten onzekerheden vanuit de ondergrond en bijbehorende risico's kunnen verminderen [2]. Een laatste belemmering voor het toepassen van georisicomanagement is dat het extra kosten met zich meeneemt waardoor het voor opdrachtgevers niet lucratief lijkt: Van Tol: ‘Georisicomanagement kost geld. Je moet de mensen ervoor inhuren en het leidt ook wel eens tot duurdere en daarmee minder risicovolle technieken. Maar die kunnen op termijn grote extra kosten voorkomen. Dus de kosten gaan voor de baten uit en de baten slaan niet neer bij degene die de kosten maakt.’

Waar het om gaat, is dat wie een project aanstuurt, ook daadwerkelijk risicomanagement in het project implementeert

Uit een onderzoek van Van Tol uit 2007 [1] blijkt dat het overgrote deel van de faalkosten ontstaat doordat een projectorganisatie niet in staat blijkt bestaande kennis goed toe te passen. De kennis is er binnen een organisatie dus vaak wel, maar niet altijd bij de goede personen of wordt onjuist toegepast, of de geotechnisch adviseur wordt er niet op het goede moment bijgehaald. Het sleutelwoord is hier ‘georisicomanagement’; gedurende het hele project bekijken en bedenken welke technische zaken er een rol spelen, welke risico's daaraan vastzitten en hoe je die het beste kan afdekken. Van Tol: ‘Er zijn voldoende instrumenten die beschrijven hoe dat in theorie moet doen, maar waar het veel meer om gaat is dat de mensen die een project aansturen, ook daadwerkelijk risicomanagement in hun project implementeren. Dat is momenteel een lastige vervolgstap. Bij de Geo-Impulsprojecten en bij een aantal grote infrastructurele projecten gebeurt dat al, maar het zou op een veel grotere schaal moeten. Dan denk ik vooral aan projecten in middelgrote en kleinere gemeentes, waar traditionele

halen vaak alleen een specialist erbij aan het begin van een project, wanneer ze een grondonderzoek of funderingsadvies nodig hebben.’ Er ligt dan bijvoorbeeld een geotechnisch advies, maar vervolgens maakt het ingenieursbureau het ontwerp af en komt er een aannemer met een heel ander voorstel voor een bouwputwand. Het ingenieursbureau koppelt dit niet meer terug aan de geotechnisch adviseur, terwijl zo’n variant weer heel andere risico's met zich mee kan brengen. Van Tol: ‘Je zou een behoorlijke stap maken als je de geotechnisch adviseur er continu bijhoudt en betrekt in het georisicomanagement. Dat wil zeggen dat de geotechnisch adviseur de risico’s moet benoemen, beoordelen en blijven volgen. Er wordt vaak niet om een risicobeoordeling gevraagd aan een geotechnisch bureau.’ Die omgang met geotechnische risico's is niet iets

26

GEOT ECHNIEK – December 2011

‘Ik verwacht dat we slagen’ Geo-Impuls boekte met haar programma de afgelopen tijd al goede resultaten. Van Tol: ‘We zijn inmiddels in gesprek met de mensen aan de andere kant. Zo kijken we met contractmanagers hoe we de problematiek rond de onzekerheid van de bodem goed in contracten krijgen.’ Ook nieuw opgedane kennis blijkt uiterst bruikbaar. Zo ontwikkelde Rodriaan Spruit, promovendus aan de TU Delft, een meettechniek om zwakke plekken in


Samenvatting Geotechnisch falen ontstaat grotendeels door een gebrek aan goed risicomanagement en soms door ontbrekende kennis. De geotechnisch adviseur moet zijn adviserende rol opeisen zodat hij vroegtijdig en continu betrokken wordt bij een project. Zo’n verandering in werk- en denkwijze is geen gemakkelijke opgave.

diepwanden te kunnen detecteren. Daarnaast is ook de communicatie met de omgeving erop vooruitgegaan: ‘Dat doen we absoluut beter dan vijf jaar geleden. Het lukt ook geotechnici te betrekken bij het omgevingsmanagement. Bij pilotprojecten zoals Spoorzone Delft en de Veenkade in Den Haag zie je dat dit erg goed loopt en een belangrijke rol speelt’, aldus Van Tol. Het ambitieuze Geo-Impulsprogramma stopt al in 2015, maar Van Tol heeft er een goed gevoel

Daarom is Geo-Impuls van start gegaan om geotechnisch falen te reduceren. Dit vertaalt zich naar de drie speerpunten van het Geo-Impulsprogramma: GeoEngineering in Contracten, Geo-Engineering & Techniek en Mens & Omgeving: Geocommunicatie.

over: ‘Ik verwacht dat wanneer we erin slagen om georisicomanagement op grote schaal te implementeren bij ondergrondse bouwprojecten, we in deze paar jaar tijd een grote slag kunnen slaan in het reduceren van geotechnisch falen.’ Maar hoe verder na 2015? ‘Het concept van Geo-Impuls kan eindeloos doorgaan’, licht Van Tol toe. ‘We moeten verder gaan met het ontwikkelen van nieuwe kennis en het aanjagen van het toepassen van risicomanagement, al dan niet in andere samenwerkingsverbanden. Er komt heel wat bij

kijken en de sleutel tot succes zit niet alleen bij de geotechnici, maar ook bij de constructeurs, de opdrachtgevers en de ingenieursbureaus. Die moeten geotechniek van begin tot eind in het bouwproces meenemen’.

Literatuur [1] A.F. van Tol, Schadegevallen bij bouwputten, Cement 2007 nr 6, p. 6-13. [2] M. van Staveren, GeoTechniek in Beweging – Praktijkgids voor Risicogestuurd Werken, 2010. 

De drie pijlers van Geo-Impuls

27

GEOT ECHNIEK – December 2011


Geo-Engineering in Contracten

Ir. Léon Tiggelman adviseur geotechniek BAM Infraconsult b.v.

Ir. Paul Litjens senior adviseur GeoEngineering, Rijkswaterstaat Dienst Infrastructuur

Ir. Jan Jaap Heerema senior adviseur Geo-Engineering Rijkswaterstaat Dienst Infrastructuur

De grote variatie in de Nederlandse ondergrond brengt geotechnische risico’s met zich mee. Risico's die beheerst moeten worden. Geo-Impuls zet zich in om verstandiger om te gaan met de natuurlijke onzekerheid die de Nederlandse ondergrond met zich meebrengt. Dat doen we onder andere door het ontwikkelen van een risicogestuurde werkwijze, waarbij het noodzakelijk is dat er in contracten heldere afspraken gemaakt worden over geotechnische risico’s. Hierdoor worden mogelijke risico’s (en kansen) zo vroeg mogelijk gesignaleerd en kunnen maatregelen worden genomen. Dit verkleint de kans op problemen tijdens het ontwerp, uitvoering en beheer van projecten. Binnen Geo-Impuls werken een aantal werkgroe-

pen daarom aan het onderwerp ‘Geo-Engineering in Contracten’. Eén werkgroep houdt zich bezig met het verdelen van geotechnische risico’s in contracten; met name aan de hand van de Risicoverdeling Geotechniek (RV-G). Een andere werkgroep verdiept zich in het vaststellen van een risicogestuurd grondonderzoek per projectfase, waarbij ze aanstuurt op een betere informatieverzameling. Daarnaast richt een derde werkgroep zich op de kwaliteitseisen en de proceseisen in contracten.

Geotechnische Risico’s & Informatievoorziening De verdeling van geotechnische risico's bij contracten is afhankelijk van de grootte en beheers-

baarheid van een geotechnisch risico. Uitgangspunt daarbij is dat het risico aan die partij wordt toegedeeld die het beste in staat is het risico ook daadwerkelijk te beheersen. Om een goede afweging en dus verdeling van de risico's te kunnen maken is het daarom absolute noodzaak om over voldoende geotechnische informatie te beschikken. De praktijk leert echter dat het nogal eens ontbreekt aan voldoende informatie. Hier zijn verschillende oorzaken voor te geven:  er is onvoldoende tijd, er is te laat gerealiseerd dat er ook nog onderzoek uitgevoerd moet worden (een goed onderzoek duurt al gauw een half jaar);  de noodzaak is niet duidelijk (risico’s lijken toch gemakkelijk te worden doorgegeven aan de

GEO-ENGINEERING IN CONTRAC TEN Er zitten altijd risico’s in de grond. De vraag is welke contractpartner verantwoordelijk is voor welk risico. Hoe kunnen we die verantwoordelijkheid verdelen, vastleggen en ervoor zorgen dat de risico's voldoende klein zijn? Welke rol speelt risicogestuurd grondonderzoek bij het vaststellen van de informatiebehoefte? Is een Risicoverdeling Geotechniek (RV-G) als instrument een geschikte keuze bij complexe projecten? Verschillende contractvormen vereisen een andere aanpak en mogelijk andere contracteisen. Uiteindelijk moeten de activiteiten onder deze pijler ervoor zorgen dat men niet voor ieder geschil bij de rechtbank staat en dat georisicomanagement al vroegtijdig onderdeel is van het bouwproces.

Figuur 1 – De rol van geotechnisch onderzoek in de projectfasering

28

GEOT ECHNIEK – December 2011


opdrachtnemer, waarom dan nog veel tijd steken in een vooronderzoek);  ontoegankelijkheid van terreinen. Daarnaast spelen betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de data een rol. Daar komt nog bij dat het soms niet mogelijk is voor een opdrachtgever om alle informatie te verstrekken, omdat het bijvoorbeeld vanuit juridisch oogpunt niet gegeven kan worden. Zo wordt feitelijke informatie zoals sondeer- en/of boorgegevens vaak wel gegeven, maar geïnterpreteerde data regelmatig niet. Dit omdat opdrachtgevers daarmee niet in de ontwerpverantwoordelijkheid van de opdrachtnemer willen treden. Volgens veel opdrachtnemers een gemis, want de geïnterpreteerde data kan juist een grote rol spelen in de korte tijd van een tender.

Figuur 2 – Verschillende contractvormen en de mate van grondonderzoek per projectfase. De informatiebehoefte verschilt bovendien per projectfase. Figuur 1 laat zien dat vooral in de fasen vanaf het 'voorontwerp' tot gedurende de 'realisatie' de meeste behoefte bestaat aan dergelijke informatie. De aard (onder andere hoeveelheid en gewenst detailniveau) van deze informatie verschilt bovendien per projectfase. Op een contractmoment waarbij de verantwoordelijkheid van het project wordt overgedragen is het daarom belangrijk dat in de voorgaande fase voldoende informatie is verzameld. De risico-inschatting voor de volgende fase kan anders onvoldoende worden bepaald.

Geotechnische Risico’s in Contracten Welke informatie er nodig is op welk moment verschilt, naast per fase van het project, ook per contractvorm. In figuur 2 staat een overzicht van verschillende contractvormen en de bijbehorende informatiebehoefte van grondonderzoek. Zo is er de traditionele contractvorm (RAW). In deze contractvorm stelt de opdrachtgever – eventueel samen met een adviesbureau – het ontwerp en de uitvoeringsmethodiek op. De opdrachtgever draagt daarbij over het algemeen de risico's die kunnen optreden door onzekerheden in de ondergrond; hij is tenslotte verantwoordelijk voor het ontwerp en bijbehorende keuzes. Alle geotechnische informatie die nodig is voor het ontwerp wordt verzameld voor de aanbesteding. De opdrachtgever is zelf verantwoordelijk voor het verzamelen van de informatie tijdens alle projectfasen waardoor over het algemeen alle benodigde informatie op tijd wordt verzameld. Tegenwoordig werkt men steeds meer met geïntegreerde contracten. Een groot verschil is dat meerdere partijen in de fasen voor de realisatie werken aan het ontwerp. De opdrachtnemer kan zoals figuur 2 aangeeft in verschillende fasen

Figuur 3 – Workshop met contractjuristen.

worden betrokken bij het ontwerp. De geotechnische informatie – nodig om risico's in te schatten – wordt daarbij echter door verschillende partijen tijdens de verschillende projectfasen verzameld. Het probleem dat zich hier voordoet is dat per projectfase de benodigde informatie niet altijd op het juiste moment voorhanden is. Daarbij is het bovendien door de gegeven ontwerpvrijheid niet altijd mogelijk om voor alle ontwerpoplossingen dekkende informatie te verzamelen. Dit maakt het

29

GEOT ECHNIEK – December 2011

moeilijk(er) om bij tenders een verantwoord ontwerp te maken omdat de juiste informatie niet voorhanden is. Het risicoprofiel kan hierdoor behoorlijk toenemen. Contracten en contractvoorwaarden als de UAVgc bieden voor het bepalen van de minimale informatievoorziening weinig houvast: er wordt vaak geschreven in termen als 'al het redelijkerwijs mogelijke', 'voldoende en adequaat' en ‘zorgvuldigheidsverplichting'. Wat dat exact betekent is per


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

Tabel 1 Nr. Vraag

Acties

Voorbeeld

1

Welk type constructies?

Bepaal de grondgerelateerde constructies van het project

Spoorlichaam naast bestaand spoor

2

Welke mechanismen?

Bepaal de significante geotechnische mechanismen

Horizontale deformaties van het bestaande spoor

3

Welke risico’s?

Bepaal de geotechnische risico’s (kans maal gevolg)

Groot risico op schade aan bestaand spoor

4

Welke methodieken?

Bepaal de methodieken voor het geotechnisch ontwerp*

Eindige elementen deformatie berekening

5

Welke grondparameters? Bepaal de meest kritische grondparameter(s) voor het optreden van het risico

Stijfheidsparameter

6

Welk grondonderzoek?

50 sonderingen met waterspanningsmeting, 20 ongeroerde monsters en 20 CRS proeven

Gegeven de geologische heterogeniteit, bepaal het type, aantal enkwaliteit van het grondonderzoek

*Of voor de uitvoering, als het een risicogestuurd grondonderzoek voor het uitvoeringsontwerp betreft.

project en ook weer per projectfase verschillend. Daarnaast is niet gemakkelijk vast te stellen wat er exact aan informatie nodig is om een robuust ontwerp te kunnen maken en te realiseren. Hier is relatief weinig normering voor. Het het hangt ook sterk af van het soort project en waar het in Nederland wordt uitgevoerd.

Geo-Impuls en Contractzaken Binnen de Geo-Impulsgroep ‘Geo-Engineering in Contracten’ werken verschillende werkgroepen aan het verbeteren van deze dillema's. Eén van de werkgroepen stelt een handreiking op waarin staat hoe men een risicogestuurd grondonderzoek kan uitvoeren per constructietype, per projectfase en per contractvorm. Door gebruik te maken van risicogestuurd grondonderzoek kan ingespeeld worden op de wisselende behoefte aan informatie behorend bij verschillende projectfasen. Doordat er bij iedere fase-overgang een risicomanagementcyclus wordt uitgevoerd volgt er ‘vanzelf’ welke risico’s in de volgende fase of fasen voorzien worden en hoe hiermee om gegaan wordt. Daarbij staat een zestal vragen centraal die per projectfase leiden tot een bepaalde informatiebehoefte: zie tabel 1. Daarnaast werkt ‘Geo-Engineering in Contracten’ aan het standaardiseren van bepaalde geotechnische adviesdiensten. Hiermee wordt alle relevante informatie, zowel grondonderzoek als advies (informatiedossier), meer uniform. Ook daarbij is het van belang dat deze adviesdiensten aansluiten op de risicogestuurde werkwijze en daarom hanteren we dezelfde methodiek. We proberen in-

vulling te geven aan de onbekendheid van de bodemgesteldheid door op basis van een risico-afschatting te komen tot een zo volledig mogelijk onderzoek en advies. Dit geeft een beter inzicht van de bodem gerelateerde risico’s. In een ideale wereld verzamelt een projectorganisatie tijdens de verschillende projectfasen drie informatiedossiers: het bodemonderzoekdossier, het adviesdossier en het risicodossier. Deze indeling sluit goed aan bij de gegeven indeling in de ‘Eurocode 7’. Welke informatie is nu in welke fase nodig om deze risico’s goed te kunnen inschatten? En hoe kan deze informatie in alle contractfasen worden overdragen, zodat men echt werkt aan risicobeheersing? Dit zou een meer zichtbare rol moeten krijgen in de contracten. We werken momenteel aan die zichtbaarheid. Met alleen het verzamelen van de juiste informatie op het goede moment is men er niet. Het maken van afspraken over de inhoud van de dossiers kan tevens bijdragen aan een betere beoordeling van tenders. Als bekend is welke informatie in welke fase aanwezig dient te zijn, kunnen betere afspraken worden opgesteld voor proces- en producteisen. De kans blijft altijd aanwezig dat de verkregen informatie onvolledig is. Dit kan onder andere te maken hebben met de heterogeniteit van de ondergrond in relatie met de voorgestelde uitvoeringsmethodiek. Bij contracten is het belangrijk om afspraken te maken over hoe men omgaat met deze afwijkingen van de bodemgesteldheid. De onzekerheid over de bodemgesteldheid en daarmee het risico van afwijkingen blijft namelijk altijd aanwezig, hoeveel onderzoek ook wordt uitge-

30

GEOT ECHNIEK – December 2011

voerd. Het is momenteel niet eenduidig afgesproken hoe men moet omgaan met deze afwijkingen (risico’s) als er tijdens projectfasen verschillende contractpartijen betrokken zijn. Ook is nog onduidelijk hoe men deze risico’s op een goede manier kan verdelen bij contractmomenten (risico bij de partij die het risico het best kan beheersen). Geotechnici hebben in het verleden al geprobeerd om een bijdrage te leveren aan een goede risicoverdeling door middel van de CUR/CROW Richtlijn 105 ‘Risico Verdeling Geotechniek (RV-G)’. Uit een recente evaluatie van een aantal projecten waarbij deze methodiek is toegepast, blijkt dat zowel opdrachtgever als opdrachtgever overwegend positief zijn over de RV-G. De belangrijkste conclusies uit deze evaluatie zijn:  Een RV-G geeft vooraf duidelijk inzicht in de verdeling van de risico’s vanuit de ondergrond;  Het vergemakkelijkt tijdens de tenderfase het vergelijk van de verschillende aanbiedingen; De RV-G is tot op heden nog niet uitgebreid toegepast. Gezien de positieve evaluatie bij de toegepaste projecten willen we de richtlijn daarom opnieuw onder een breed publiek bekendmaken.

Toekomstige implementatie van de resultaten De resultaten uit Geo-Impuls kunnen eraan bijdragen dat men vooral in het voortraject van projecten informatie over de bodemgesteldheid verzamelt, die in latere fase van belang is. Bij nieuwe contractvormen is dat essentieel aangezien de verantwoordelijkheid van het ontwerp van het project en uitvoeringsvoeringmethodiek over verschillende projectfasen wordt verdeeld. Geotechnici kunnen hieraan een bijdrage leveren, maar de implementatie hiervan is mede afhankelijk van projectmanagers en contractjuristen. Om deze doelgroep bij de totstandkoming en besluitvorming te betrekken vond eind september een workshop plaats waarbij contractjuristen aanwezig waren. Door middel van inleidende presentaties en verschillende rondetafelgesprekken is contact gezocht met deze belangrijke doelgroep. De terugkoppeling van de eerste resultaten van de werkgroepen is daarbij goed ontvangen. In de toekomst zullen we veelvuldig contact blijven zoeken met contractjuristen om tot gezamenlijke producten te komen. Door deze werkwijze creëren we een breed draagvlak en wordt de kans op een positieve verandering aanzienlijk groter. Ook op deze manier worden de geotechnische risico’s verkleind. Meer weten of meedoen? Kijk op www.geonet.nl 


Team Geoimpuls helpt bij communicatie over geotechnische risico’s

Duivels dilemma of ontwikkelingsvraagstuk? MENS & OMGEVING: GEOCOMMUNICATIE

Één van de oorzaken van geotechnisch falen is dat bestaande kennis niet altijd aanwezig is bij de juiste personen. Alle stakeholders moeten toegang hebben tot kennis over geotechnische risico’s. Een groot deel van deze kennis zal GeoImpuls over de jaren heen borgen op Geonet (www.geonet.nl). Daarnaast draagt Geo-Impuls er zorg voor dat bij alle geotechniekopleidingen georisicomanagement in het curriculum zit. Ook belangrijk is omgevingsmanagement; slechte communicatie geeft weerstand en wantrouwen. Het is van belang dat men tijdig en duidelijk over risico’s communiceert, dat verstaan wij onder ‘geocommunicatie’.

Wel of niet communiceren Risico’s op het gebied van geotechniek zijn in projecten altijd aanwezig. Vaak zelfs in meerdere mate dan andere risico’s, want we kunnen wel veel kennis verkrijgen over de ondergrond (opbouw en draagkracht van de ondergrond), maar er blijft

Karin de Haas projectleider Geoimpuls coördinator kennis en communicatie COB eigenaar TP Advies

Ing. Maarten van Baars geotechnisch adviseur Fugro

Ir. Cornelie Marks projectmanager Ingenieursbureau Gemeente Den Haag

Marije Nieuwenhuizen, MSc zelfstandig redacteur eindredacteur Onderbouwing verbonden aan het COB

altijd sprake van onzekerheid. Later in het realisatieproces kunnen we daar alsnog mee te maken krijgen. Communiceren over geotechnische risico’s is echter niet vanzelfsprekend. Het betreft complexe informatie, die de meeste mensen niet interesseert zolang het hen persoonlijk niet aangaat. En er bestaat een kans dat de informatie hen inderdaad niet aangaat; bij een risico op lekkage hoeft er geen lekkage op te treden. Communicatie kost bovendien tijd, geld en inspanning en vraagt kennis en vaardigheden die niet altijd aanwezig zijn in het projectteam. Waarom dan toch communiceren over risico’s? Uit onderzoek is gebleken dat faalkosten in de bouw voor een groot deel met de ondergrond te

maken hebben. De risico’s zijn dus niet te negeren. In andere sectoren, zoals in de medische wereld, de vliegtuigindustrie en makelaardij, is bij wet geregeld dat er tijdig en duidelijk over risico’s wordt gecommuniceerd. De bouw loopt hierbij achter. Daarnaast roept slechte communicatie weerstand en wantrouwen op, wat geen enkel project kan gebruiken. Communiceren dus: maar hoe? Daarvoor is binnen Geoimpuls het project Geocommunicatie opgezet. Een team van deskundigen gaat bij praktijkprojecten aan de slag en maakt daar samen met het projectteam een geocommunicatieplan. Goed communiceren is tenslotte niet eenvoudig, laat staan over complexe zaken als geotechnische risico’s. De boodschap moet ‘op maat’ worden verstrekt, in de taal van de ontvanger. Hij/zij moet de informatie begrijpen; de zender moet toetsen of de boodschap daadwerkelijk is ‘geland’. Bij Geocommunicatie noemen we dit het managen van verwachtingen.

Drie doelen project Geocommunicatie Het project Geocommunicatie richt zich op drie aspecten. Allereerst de communicatieve vaardigheden van geotechnici. Het is belangrijk dat zij in begrijpelijke taal spreken en andermans belang kennen en begrijpen. Daarnaast wil de werkgroep de positie van de geotechnicus als adviseur voor en tijdens het bouwproces verbeteren. Bij de communicatie over geotechnische kansen en risico’s is het van belang de geotechnicus op tijd en intensief te betrekken. De omgevingsmanager en communicatiemanager spelen daarbij een grote rol. Het derde speerpunt is het ontwikkelen en stimuleren van het publieke bewustzijn. De werkgroep wil het publiek meer bewust maken van de kansen en risico’s bij bouwen in en op de Nederlandse slappe bodem.

Figuur 1 - The A-Team.

32

GEOT ECHNIEK – December 2011


Samenvatting Geotechnische risico’s: ze zijn er altijd, kosten vaak veel geld, maar we praten er liever niet over. De communicatie over deze risico’s – binnen het project en naar de buitenwereld – hoeft echter geen probleem te zijn. Het project Geocommunicatie laat dit zien bij praktijkprojecten. Een team van deskundigen maakt samen met geotechnici, communicatie- en omgevingsmanagers van het project

een effectief geocommunicatieplan. Het plan biedt handvatten voor doeltreffende communicatie in drie scenario’s: alles gaat goed, er is een kleine tegenvaller of er gaat iets groots mis. Bij de aanleg van een autoberging in Den Haag is het concept voor het eerst toegepast, met positief resultaat.

Parkeren onder een nieuwe gracht In 2007 besloot de gemeenteraad van Den Haag het doorgaande autoverkeer zo veel mogelijk om de binnenstad heen te leiden. Dit verbetert niet alleen de luchtkwaliteit, maar ook de leefomgeving in het centrum. Eén van de maatregelen is het aanpassen van de verkeerssituatie op de Noordwal/Veenkade, onderdeel van de Haagse grachtenring aan de rand van de binnenstad. In het verleden is daar de open gracht vervangen door een doorvaarbare duiker om (parkeer)ruimte te winnen. De invoering van eenrichtingsverkeer heeft de weg vrijgemaakt het gebied opnieuw in te richten. De zogeheten overkluizing van de gracht verdwijnt en er komt een nieuwe gracht met daaronder een volautomatische autberging met ongeveer 160 parkeerplaatsen.

The A-Team Figuur 1 laat zien wat er praktisch aan de hand is bij bouwprojecten. Er zijn drie hoofdrollen: de geotechnisch adviseur met veel inhoudelijke kennis; de communicatiemanager die contact onderhoudt met de media; en de omgevingsmanager die overlegt met belangenorganisaties en bewoners. Het probleem is vaak de communicatie tussen deze hoofdfiguren. De geotechnisch adviseur is bijvoorbeeld slecht in staat de geotechnische kansen en risico’s zo uit te leggen dat de andere twee het goed begrijpen en ernaar kunnen handelen. Of de geotechnisch adviseur zit ‘verscholen’ achter de projectleider, waardoor de communicatie- en/of omgevingsmanager geen of weinig contact hebben met de adviseur. Voor de omgevingsmanager is er dan nauwelijks materiaal om iets geotechnisch correct en begrijpelijk aan bewoners uit te leggen. En de communicatiemanager weet onvoldoende van geotechniek om zelfstandig een communicatieve risico/kanseninschatting te maken. Het project Geocommunicatie gaat deze problematiek te lijf. Per praktijkproject maakt dit Team Geoimpuls (ook wel het ‘A-team’ genoemd) samen met de projectorganisatie een geocommunicatieplan. Daarin staan drie scenario’s beschreven:

Figuur 2 - BRON GEMEENTE DEN HAAG

wat als alles goed gaat, wat als er iets relatief kleins gebeurt en wat als er iets groots misgaat? Voor die situaties geeft het plan aan waar de communicatie op dat moment uit moet bestaan. Naast communiceren over risico’s, is er altijd aandacht voor het etaleren van de schoonheid van techniek en de magie van de ondergrond. Met de zogenaamde stoplichtmethode bepaalt het team welk scenario van toepassing is. Hierbij staat rood voor grote risico’s, oranje voor belangrijke, maar kleinere gevaren, en groen voor technische hoogstandjes die de aandacht verdienen.

altijd gewerkt aan een ‘reputatiematras’, een concept dat in het leven is geroepen door Alex Sheerazi, hoofd communicatie bij Dienst Noord/ Zuidlijn (zie figuur 3). Het wil zeggen dat een project een buffer van vertrouwen opbouwt, waardoor eventuele tegenvallers (zoals extra overlast) minder invloed hebben op de publieke opinie. Die buffer is op te bouwen door niet alleen te communiceren bij negatieve gebeurtenissen, maar continu en vanuit de gevoelens die op dat moment leven in de omgeving van het project. Team Geoimpuls kijkt hoe het project hier vorm aan kan geven.

Standaard maatwerk De hulp van Team Geoimpuls wordt afgestemd op de situatie en de behoeften van het praktijkproject. Het team kan bijvoorbeeld helpen bij het ontwikkelen van de communicatiemiddelen die naar voren komen in het geocommunicatieplan, zoals infographics, filmpjes of factsheets. Of het team zorgt voor de vertaling van geotechnische kennis voor niet-technici. De aanpak kent wel vaste elementen. Zo wordt er

33

GEOT ECHNIEK – December 2011

Een ander vast onderdeel is de omgevingsscan. Met de omgevingsscan onderzoekt het team, in samenwerking met stagiaires en afstudeerders van Universiteit Twente (hoogleraar Gutteling, risicocommunicatie) hoe de omgeving aankijkt tegen risico’s, hoe men tot dan toe de communicatie van het project ervaart en in welke mate men wil participeren. Je kunt namelijk nog zo’n mooi monitoringssysteem op de bouwplaats installeren,


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

maar als omwonenden dit niet herkennen als risicomanagement, heeft het geen impact op hun beleving. Team Geoimpuls streeft naar effectieve communicatiescenario’s die een toegevoegde waarde hebben voor alle drie de vakgebieden – communicatie, omgevingsmanagement en geotechniek.

Advies van geotechnici In september is het eerste praktijkproject van Geocommunicatie afgerond, bij Ingenieursbureau Den Haag. Team Geoimpuls werkte mee aan de communicatie over geotechnische kansen en risico’s bij de aanleg van een volautomatische autoberging (VAB) en het herstel van de historische stadsgracht in de binnenstad van Den Haag. Vanuit technisch perspectief een interessant project: een diepe bouwput met de bijbehorende risico’s, in druk binnenstedelijk gebied met een kwetsbare omgeving en weinig ruimte om te bouwen, waarbij de eisen ten aanzien van trillingen en deformaties zeer streng zijn. Maarten van Baars, geotechnisch adviseur van Fugro, werkte aan de risicoinventarisatie voor dit project en deed daarna mee met de workshops vanuit Geocommunicatie. ‘Door de workshops heb ik inzicht gekregen in het vervolg van de risicoinventarisatie’, vertelt Van Baars. ‘Wie zijn de belanghebbenden en betrokkenen? Wie dragen de risico’s? Wie communiceert er over de risico’s en hoe? Ik heb gemerkt dat verschillende beroepsgroepen verschillende visies hebben, bijvoorbeeld ten opzichte van openheid over risico’s en gevolgen. Daarnaast is helder communiceren vaak lastig doordat technische uitleg te ingewikkeld of te pessimistisch is, maar communicatieve uitleg te vaag of te positief.’ De geotechnici hebben gezamenlijk, vanuit hun perspectief, een geocommunicatieplan uitgewerkt met een communicatieadvies. Van Baars: ‘Een be-

Figuur 3 - © ALEX SHEERAZI langrijk aspect is dat we in de voorbereiding goed kijken naar de omgeving. Eerst bepalen wat de omgeving denkt en weet.’ De demografie van de omgeving werd onderzocht, evenals het kennisniveau, de interesses en de informatiebehoefte. Op basis van (onder andere) dit advies wordt nu binnen het project hard gewerkt aan de uitwerking van het communicatieplan. Er komt bijvoorbeeld een basisverhaal over het project: ‘We maken een inleidend verhaal waarin we vertellen over de geologie van de ondergrond, de historie van de projectlocatie, de bestaande situatie en het toekomstbeeld’, legt Van Baars uit. ‘Dit dient als basis voor communicatiemiddelen, zoals nieuwsbrieven, de website en bouwborden. Door de achtergrond goed neer te zetten creëer je draagvlak en goodwill. Een reputatiematras dus.’

Risicomanagement Omdat het project Noordwal/Veenkade VAB een complex en voor de locatie omvangrijk project is, hebben de betrokken partijen besloten continue risicomanagement toe te passen. Dat houdt in dat een achttal personen met een inhoudelijke of coördinerende rol geregeld worden geïnterviewd. De bevindingen zijn verwerkt in het risicodossier, waarin de status van risico's en maatregelen wordt bijgehouden. Op basis van het dossier kunnen beheersmaatregelen worden getroffen, bijvoorbeeld in het ontwerp of het ontwerpproces. Het risicodossier bevat verschillende categorieën: risico’s met betrekking tot procedures/weten regelgeving, ontwerp/techniek, uitvoering, exploitatie, financiën, planning, organisatie en raakvlakken/omgeving. Elk risico krijgt een score op basis van de kans dat het zich voordoet en de ernst van het gevolg. Daarnaast zijn voor elk risico één of meer maatregelen vastgesteld, met daarbij een maatregeleigenaar. De maatregeleigenaren geven tijdens het project steeds aan wat de stand van realisatie is en of het verwachte resultaat wordt behaald.

34

GEOT ECHNIEK – December 2011

Nieuwe inzichten Het samenwerken aan geocommunicatie is zowel de deelnemers vanuit Geoimpuls als de leden van het praktijkproject goed bevallen. Van Baars: ‘Voor mij persoonlijk was het interessant om mee te maken, een echte leerervaring. Het is een hele uitdaging je staande te houden tussen communicatief sterke mensen als omgevingsmanagers, communicatieadviseurs en projectleiders. We merkten als beroepsgroep dat we de neiging hebben om wel ons punt te maken, maar ons snel gewonnen te geven bij weerstand tegen onze ideeën. Dat is een leerpunt voor onszelf.’ De workshops over geocommunicatie hebben de projectorganisatie nieuwe inzichten gegeven op het gebied van communicatie en bestaande inzichten aangescherpt. Door met elkaar te bedenken hoe, en hoe open, je over risico’s wilt communiceren, is een nieuwe manier van denken ontstaan, een nieuwe werkwijze. Geotechnici worden nu bijvoorbeeld vaker bij de communicatie betrokken. ‘Er is afgesproken de intensievere samenwerking tussen de verschillende groepen vast te houden. Zo wordt de geotechnicus uitgenodigd voor de bewonersavond die in november zal plaatsvinden’, aldus Van Baars. Dit is in lijn met het communicatieadvies van de geotechnici: ‘Alleen al een andere houding – niet beginnen met praten, maar beginnen met luisteren – kan enorm helpen. Naar onze mening geldt dit niet alleen voor de voorbereidingsfase. Ook tijdens de rest van het bouwproces is het belangrijk te luisteren naar de omgeving. Meer weten of meedoen? Kijk op www.geonet.nl of neem contact op met de projectleider: karin.tpadvies@gmail.com 


Einsteinstraat 12-a 7601 PR Almelo

lankema-almelo.nl


GeoImpuls – Langetermijnmetingen en modelvalidatie

Proefterpen Bloemendalerpolder In het kader van het bouwrijp maken van het woongebied is in opdracht van het projectbureau Bloemdalerpolder een veldproef ingericht, die de mogelijkheid biedt om gedurende 1 jaar methoden voor bouwrijp maken te beproeven. De veldproef bestaat uit twee proefterpen, met zandophogingen van 3,0 m, een grondoppervlak van 26 m x 36 m met taluds van 1:2. Hiervan dient circa 2,0 m voor compensatie van de zetting (overhoogte) en 0,5 m zand als voorbelasting (extra overhoogte) om het zettingsproces te versnellen. De grondslag bestaat hoofdzakelijk uit een 4 tot 6 m dik veenpakket op zand. Eén terp is voorzien van verticale drainage. De proefinrichting is weergegeven in figuur 2. Met deze proefopzet kunnen de onderzoeksdoelen van projectbureau Bloemdalerpolder worden bereikt:  Inzicht in het zettingsgedrag van de ondergrond, met name ten aanzien van de consolidatieperiode en eindzetting;  bepalen van een geschikte strategie (tijd en zandhoogten) voor het voorbelasten van het toekomstige woongebied;  bepalen van de invloed van toepassing van verticale drainage in combinatie met extra overhoogte.

Deze veldproef bood uitstekende kansen voor het GeoImpuls-programma om haar onderzoeksdoelen op het gebied van langetermijnmetingen en modelvalidatie op te nemen.

 

De opdrachtgever heeft het terrein beschikbaar gesteld voor een periode van 5 jaar, waardoor in overleg met GeoImpuls het onderzoeksprogramma is uitgebreid. Dit biedt de mogelijkheid om naast langetermijninformatie omtrent zettingsgedrag en kruip, horizontale grondvervorming en het langetermijngedrag van door grond horizontaal belaste palen te onderzoeken. Toepassing van diverse predictiemodellen en evaluatie van de meetresultaten moet leiden tot validatie van zettingsmodellen, met name het consolidatieproces en het kruipgedrag, modellen voor het bepalen van horizontale grondvervormingen en interactiemodellen met paalfunderingen. Tevens is door Deltares een referentielocatie ingericht voor het meten van achtergrondzettingen (figuur 2). Voorafgaand aan de proef is in september en oktober 2010 uitgebreid grondonderzoek uitgevoerd bestaande uit:  2 Begemann boringen (Deltares) voor nauwkeu-

GEO-ENGINEERING & TECHNIEK

Tien tot twintig procent van het geotechnisch falen ontstaat door gebrek aan kennis. Geo-Impuls ontwikkelt nieuwe technieken om risico's te beperken en te beheersen. Daarbij is er specifiek aandacht voor kwaliteitscontrole van in de grond gevormde elementen en de ontwikkeling van een betrouwbaar ondergrondmodel gebaseerd op verschillende typen onderzoek. Om de onzekerheid rondom het gedrag van grond en grondconstructies op lange termijn te verkleinen worden meerjarige metingen uitgevoerd. Tot slot wordt ook gewerkt aan het beheersen van risico’s door een gerichte inzet van monitoring via de ‘Observational Method’.

Figuur 1 – Ligging Bloemendalerpolder.

36

GEOT ECHNIEK – December 2011







Ir. Flip Hoefsloot Fugro GeoServices

rige classificatie en continue monstername van hoge kwaliteit van grondlagen. 17 Sonderingen met kleef- en waterspanningsmeting tot in het zandpakket (figuur 3). 11 In situ Vanetesten op 4 locaties ter bepaling van de ongedraineerde schuifsterkte 4 Sonderingen met behulp van een Bolconus, ter bepaling van sondeerwaarden in slappe grondlagen. 8 Conuspressiometerproeven (CPM) op 2 locaties ter bepaling van de in-situ vervormingseigenschappen van grondlagen. Laboratoriumonderzoek (classificatieproeven, triaxiaalproeven, samendrukkingsproeven met extra belastingtrappen voor ontlasten en herbelasten en K0-CRS-proeven).

Bij de veldproef is een ontwerp gemaakt van de meetinstallatie, die gedurende 5 jaar in stand wordt gehouden. Per terp zijn de volgende instrumenten aangebracht (figuur 4):  6 Zakbaken, direct op het grasland geplaatst voor het bepalen van het verloop van de vervorming en dikte van de zandophoging in de tijd in een verticaal;  3 zettingsmeetslangen; ook direct op het gras-


Samenvatting Tussen Muiden en Weesp ligt de Bloemendalerpolder (figuur 1). Anno 2011 bestaat de Bloemendalerpolder nog vooral uit cultuurlandschap met langgerekte kavels veenweidegrond. In de toekomst wordt hier een gebied ontwikkeld waarin natuur, recreëren en wonen fijnmazig op elkaar zijn afgestemd. Op het totale

grondgebied van Muiden en Weesp komen 4.500 woningen. Maximaal 3.000 daarvan worden gebouwd in een nieuw woongebied met veel oog voor het traditionele karakter van de Vechtstreek. Natuur en recreatie nemen de meeste plek in beslag [1].

Figuur 2 – Overzicht proeflocatie. Figuur 3 – Karakteristieke sondering.

 

 



land geplaatst, voor het bepalen van de zetting in 3 raaien in lengterichting tot 6 m buiten de terpen; 2 hellingmeetbuizen; één aan de teen en één 4,0 m uit de teen van de terp; 8 waterspanningsmeters; op 2 verschillende locaties op 3 verschillende diepten in het veen, één in het diepe zand en één aan de teen van het talud; 2 extensometers met meetpunten op verschillende diepten in het veen en diepe zand (Deltares); 2 stalen palen bestaande uit HEA 300 profielen; één in de kruinlijn en één 4,0 m uit de kruinlijn. De palen dienen om de interactie met de horizontale grondvervorming te onderzoeken en zijn voorzien van een aangelaste hellingmeetbuis. 2 hellingmeetbuizen in dezelfde lijn als de stalen palen voor het bepalen van de ongehinderde horizontale grondvervorming.

Behalve de stalen palen en bijbehorende hellingmeetbuizen zijn alle instrumenten aangebracht nog voordat de eerste zandaanvulling heeft plaatsgevonden.

Figuur 4 – Instrumentatie terpen. De aanvulling vond - in verband met de stabiliteit van de taluds - in fasen plaats. Eerst is een laagdikte van 1,0 m aangebracht, waarna verticale drainage, in een driehoekspatroon h.o.h. 1,0 m, in terp 2 is aangebracht. Hierna zijn vier ophoogslagen van 0,5 m aangebracht met een tussenperiode van gemiddeld 3 weken. Drie weken na de laatste ophoogslag zijn de stalen palen en bijbehorende

hellingmeetbuizen aangebracht. De totale aanleg heeft plaatsgevonden tussen eind oktober 2010 en maart 2011. Hoewel de evaluatie van de ophoging en het zettingsverloop nog moet starten zijn inmiddels en-

37

GEOT ECHNIEK – December 2011

kele interessante meetresultaten te tonen die het gedrag van de proefterpen laten zien. De bereikte zetting bij terp 1, zonder verticale drainage, bedraagt gemiddeld 1,37 m op nagenoeg 1 jaar na de start met ophogen. Bij terp 2, met verticale drainage, is reeds een zetting be-


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

0.0

Doorlatendheid [m/s]

1.E-06

Zetting terp 1 [m]

0.5

1.0

1.5

1.E-07 1.E-08 1.E-09 1.E-10 1.E-11 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Poriëngetal [-] 2.0

1

10

100

1.000

10.000

Tijd [dagen] Koppejan Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

ABC-isotachen Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

Koppejan, natural strains Terzaghi Darcy Cv Darcy, Ck

NEN-Bjerrum Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

ZB-T1-7 ZB-T1-8

bijzonder groot is: plus of min 16 % ten opzichte van de gemiddelde waarde van de zetting uit de predictie. Wel geven de modellen een verschillend zettingsverloop, waarbij al snel sprake is van een factor 2,5 in consolidatieperiode. De metingen laten zien dat consolidatie van terp 2 met drainage redelijk goed overeenkomt met de predicties. Bij terp 1 lijkt het consolidatieproces zich circa twee maal zo snel te voltrekken. Door het toepassen van een zakbaakfit wordt een predictie gemaakt voor de eindzetting en de situatie waarbij over het halve terpoppervlak 0,5 of 1,0 m extra overhoogte wordt verwijderd.

Figuur 5 – Predictie en meting terp 1, zonder verticale drainage.

0.0

Zetting terp 1 [m]

0.5

1.0

1.5

2.0

1

10

100

1.000

10.000

Tijd [dagen] Koppejan Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

ABC-isotachen Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

Koppejan, natural strains Terzaghi Darcy Cv Darcy, Ck

NEN-Bjerrum Terzaghi Darcy Cv Darcy Ck

ZB-T2-7 ZB-T2 -8

Figuur 6 – Predictie en meting terp 2, met verticale drainage.

reikt van 2,14 m (figuur 5 en 6). Het verschil in opgetreden zetting wordt enerzijds veroorzaakt door verschillen in laagdikte van het veenpakket; bij terp 1 is dit gemiddeld 4,0 m en bij terp 2 is dit 5,8 m. Anderzijds wordt dit veroorzaakt door verschillen in mate van consolidatie. Voor beide terpen zijn predicties opgesteld met DSettlement en verschillende zettingsmodellen:  Koppejan  abc-isotachen  NEN-Bjerrum-isotachen  Koppejan met natuurlijke rek. Bij ieder van deze modellen is een drietal consolidatiemodellen gebruikt. Ten eerste het veelgebruikte model van Terzaghi. Daarnaast is een Darcy-model gebruikt, waarbij de doorlatendheid is bepaald op basis van een constante consolidatiecoëfficiënt. Als derde variant is een Darcy-

model gebruikt, waarbij de doorlatendheid afhankelijk is van het poriëngetal en dus van de samendrukking. Deze afhankelijkheid is ontleend aan de resultaten van de K0-CRS-proeven en laat zien dat de doorlatendheid bij een initieel poriëngetal in het veld van ca. 15 met een factor 1000 terugloopt bij een eindporiëngetal van ca. 6 (figuur 7). Aangezien ook de volumesamendrukbaarheid (mv) afneemt in de tijd leidt dit tot een minder sterk variërende consolidatiecoëfficiënt. Voor de evaluatie van de meetresultaten wordt aan dit laatste consolidatiemodel extra aandacht besteed omdat het model rekening houdt met de sterk veranderende eigenschappen van veen tijdens samendrukken. Uit een eerste analyse van de meetresultaten ten opzicht van de predicties blijkt dat de verschillen in voorspelde eindzetting tussen de modellen niet

38

Figuur 7 – K0-CRS-proef.

GEOT ECHNIEK – December 2011

Tijdens het aanbrengen van de ophoging diende de stabiliteit van de taluds voldoende verzekerd te zijn. Dit was noodzakelijk om schade door instabiliteit te voorkomen, maar ook om een bezwijksituatie te vermijden, met grote negatieve invloed op de meetcampagne. Met name het horizontale grondvervormingsgedrag aan de rand van de ophoging wordt sterk bepaald door de stabiliteitsfactor die het talud bij iedere ophoogslag heeft. De wachttijd tussen de ophoogslagen is bepaald op basis van afname van wateroverspanningen in de terpen die gemeten is met een groot aantal waterspanningsmeters. De resultaten van deze metingen zijn gegeven in figuur 8 en 9. In de metingen zijn de ophoogslagen duidelijk te herkennen. Ook is waarneembaar dat de waterspanning bij de sensoren die zich in het veen bevinden (met code A, B en C) niet meer terugkomen op hun oorspronkelijke waarde. Dit wordt natuurlijk veroorzaakt door de zetting van de sensoren zelf samen met het veenpakket. Hierbij zakken de ondiepe sensoren A meer dan de sensoren B en de diepst gelegen sensoren C. Het verschil in consolidatiegedrag tussen terp 1, zonder drainage, en terp 2, met drainage, lijkt niet erg groot. Toch is dit verschil duidelijk waarneembaar in de sensoren die halverwege de veenlaag liggen (sensoren B). Daarnaast zou terp 2, indien geen verticale drainage was toegepast, een ca. 2,0 maal zo lange consolidatieperiode hebben als terp 1


60

60

50

50

Waterspanning [kPa]

Waterspanning [kPa]

PROEF TERPEN BLOEMENDALERPOLDER

40

30

20

40

30

20

10

10

0 1-10 31-10 2010

30-11 31-12

30-1 2011

2-3

1-4

1-5

1-6

1-7

1-8

0 1-10 31-10 2010

31-8

Datum

WSM-T1-7A

WSM-T1-7C

WSM-T1-7B

WSM-T1-8B

WSM-T1-7D

WSM-T1-8C

WSM-T1-10

Figuur 8 – Waterspanningsmetingen terp 1, zonder verticale drainage. gezien het 1,45 maal zo dikke pakket slappe lagen. In de evaluatie wordt het verloop van de consolidatie van beide terpen nader geanalyseerd. De uitvoering van de veldproef gaat nog circa 4 jaar duren. De eerstvolgende activiteit is het verwijderen van de extra overhoogte over het halve oppervlak van de terpen. Zettingsmodellen geven

30-11 31-12

30-1 2011

2-3

1-4

1-5

1-6

WSM-T2-7A

WSM-T2-7C

WSM-T2-8B

WSM-T2-7B

WSM-T2-8A

WSM-T2-8C

aan dat het deels ontlasten resulteert in een sterke reductie van de kruip van de grond en dus van de restzetting. Verwacht wordt dat het doorlopende meetprogramma nog een schat aan belangrijke informatie oplevert naar het kruipgedrag van het veen en leidt tot meer onderbouwd inzicht hiervan. Daarnaast is het onderzoek naar horizontale

UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ

vervorming van de grond en de interactie met de geïnstalleerde stalen palen, zowel in de consolidatiefase als kruipfase, uiterst boeiend.

Literatuur www.bloemendalerpolder.com Meer weten? Kijk op www.geonet.nl 

œÕÜÀˆ«Ê“>Ži˜Ê 7œ˜ˆ˜}‡Êi˜ÊṎˆÌiˆÌÃLœÕÜÊ ˜`ÕÃÌÀˆliÊLœÕÜÊ 7i}i˜Êi˜Ê뜜Àˆ˜i˜Ê "˜`iÀ}Àœ˜`ÃÊLœÕÜi˜Ê *ˆ«iˆ`ˆ˜}i˜Ê /Àˆˆ˜}i˜Ê

Fugro GeoServices B.V.

www.fugro.nl

31-8

Figuur 9 – Waterspanningsmetingen terp 1, zonder verticale drainage.

...UW GEO-SPECIALIST

“>ˆ\ʈ˜vœJvÕ}Àœ°˜

1-8

WSM-T2-10

FUGRO  "- ,6 -°°°

/i\ÊäÇäÊΣ££ÎÎÎ

1-7

Datum

Risicogestuurd onderzoek en deskundige advisering zijn onmisbaar bij bouwen op of onder de grond!


Reëel en virtueel als een geheel

Hercules Matthijs Schaap Deltares

snel een overzicht ontstaat van de situatie en vervolgens ook doorgedacht kan worden over de toekomstige plannen. Het overzicht kan nog versterkt worden door goede visualisatie technieken. Bijvoorbeeld het automatisch genereren van een 3d wereld op basis van de data die door de aanwezigen wordt samengesteld. Of om een van te voren gemaakte ‘artist impression’ te laten zien van een mogelijke oplossing naar aanleiding van door de aanwezige besloten voorwaarden.

Figuur 1 – Virtual world.

En deze voorwaarden kunnen met behulp van een serious game worden gevonden. Serious gaming is

Deltatechnologie, zo oud als de middeleeuwen toen de monniken dijk aanlegden om hun tuinen te beschermen. De techniek van nu is nog altijd gebaseerd op de ideeën van toen. Maar in de digitale eeuw, waar iedereen een smartphone in de achterzak, een ipad in de tas en een laptop in de auto heeft, veranderd er toch het een en ander.

applicaties beginnen langzaam te komen. In Japan is er al een touchscreen tafel met scanner en aansluiting voor allerhande apparatuur. Een bestand delen is zo simpel als het bestand naar een icoontje slepen en het bestand verschijnt op het scherm. Zijn er handgeschreven aantekeningen, dan kunnen die ingescannned worden en toegevoegd worden aan het planportfolio.

Allereerst maken deze veranderingen dat iedereen het internet altijd bij zich kan hebben. Dat is een directe link naar het bedrijf, een complete encyclopedie van 100 delen en de kennis van wakende wereldbevolking binnen handbereik.

Met Geotechniek is het iets ingewikkelder, maar er wordt al druk nagedacht om de verschillende GIS data van verschillende partners snel en simpel om te zetten en bij elkaar te laten zien zodat er

heel goed in het naar boven halen van verschillende meningen en manieren van aanpak bij een bepaald probleem. Een serious game kan iets simuleren (bijvoorbeeld dijkpatrouille) zodat je iets leert, maar het kan ook gebruikt worden om een probleem op te lossen en discussie op gang te helpen of te leiden. Met deze methode kan heel goed inzichtelijk gemaakt worden wat dan een beste oplossing van het probleem is voor de

Al deze informatie maakt dat vergaderen in de toekomst gaat veranderen. De harde feiten, beschikbare data en bagage van de achterban is in principe allemaal binnen handbereik en zou dus ook simpel gedeeld kunnen worden. Inhoudelijke besprekingen waar plannen gemaakt en veranderd worden zullen dan ook veranderen. In BIM zie je dit al gebeuren. Er is een model, voor elke partij beschikbaar, waar iedereen zijn of haar eigen inbreng aan toevoegt. Aan het einde van het proces is alles dan ook exact vastgelegd aan het plan. Van de soort kozijnen tot waterleidingen, van dakspanten tot baksteen soort. Elk object door de betreffende expert toegevoegd. Om nog meer rendement te krijgen zou dit proces zoveel mogelijk in een groep moeten gebeuren en dat vraagt om simpel te gebruiken applicaties die een hoeveelheid aan informatie aankunnen. Deze

Figuur 2 – Dag van de dijk AR-applicatie.

40

GEOT ECHNIEK – December 2011

spelers. Een echt probleem dat virtueel duizend keer (verschillend) wordt opgelost geeft duidelijk aan welke vorm de echte oplossing zal aannemen.


Misschien een iets praktischer voorbeeld waarmee informatie op een overzichtelijke manier kan worden weergegeven is een andere opkomende techniek: Augmented Reality. Om Augmented reality te gebruiken is er een apparaat met een camera, een scherm en een GPS systeem nodig (elke smartphone/ tablet). Met het beeld van de camera en de positie van de gebruiker op een paar meter nauwkeurig, kan op het scherm een laag toegevoegd worden waarbij informatie relevant aan dat punt bovenop het camerabeeld verschijnt. Dit kan bijvoorbeeld een digitaal beeldhouwwerk zijn of informatie over de ondergrond of oude foto’s van hetzelfde huis. Maar ook met sensor data van dijken, waardoor natte plekken verschijnen waar de sensoren die aangeven. Een bekende toepassing is om informatie te krijgen over te koop staande huizen, verder zijn er spelletjes en (speur)tochten om te doen. Bij de laatste dag van de

dijk werd augmented reality ingezet. Er werd een beeld gegeven van Amersfoort, wanneer Nederland ondergelopen zou zijn en Amersfoort aan zee zou liggen. De gebruikers stonden op het strand en keken uit over het water. Een andere manier waarop de mix van echt en virtueel wordt toegepast vinden we bij onderzoek naar de scheepsankers en de zeebodem: Een scheepsanker is in veel gevallen nog altijd een zwaar stuk ijzer met punten. Het verschil met de tijd van Piet Heijn is dat het anker nu exact zwaar genoeg is. Exact zwaar genoeg om geen energie te hoeven verspillen maar wel genoeg houvast te bieden. En de punten hebben precies de goede vorm om het schip vast te houden, maar tegelijkertijd zo min mogelijk schade aan de bodem te doen. Met deze onderzoeken wordt het design van scheepsankers nog steeds verbeterd. Dit soort onderzoek gebeurt op kleinere schaal en een miniatuur anker maken was altijd uiterst moeilijk.

Gelukkig in de digitale eeuw, kan het scheepsanker in de virtuele wereld gemaakt, in 3d uitgeprint en in staal te gegoten worden. Het miniatuur is hiermee exacter, sterker en van hetzelfde materiaal als het origineel. Daarmee komt het model nog veel dichter in de buurt van de werkelijkheid. Deze manier van werken brengt nog een voordeel met zich mee: Het anker bestaat al virtueel en er kan dus ook virtueel getest worden. Natuurlijk gestaafd met de ‘echte’ tests. In een virtuele wereld is dan precies te zien hoe het anker zich ingraaft, zonder ook maar een steen of korrel zand te hoeven verplaatsen, waardoor mogelijk het anker verplaatst. Er zijn vast nog veel manieren waarop virtueel en reëel samen tot een beter geheel komen. En daar gaan we binnenkort achter komen. Want ongetwijfeld zijn er al allerlei mensen bezig met de toepassingen van morgen, ten slotte is de toekomst nu. 

Figuur 3 – Zandverdeler game.

Figuur 4 – GIS web applicatie.

Figuur 5 – Miniatuur anker: technische tekening tot 3D model tot minatuur.

Figuur 6 – Amersfoort at first personview.

41

GEOT ECHNIEK – December 2011


Grip op grond Met sterke producten van een ervaren partner in geotechniek •Stabiele (bouw)wegen

Enkagrid ® MAX voor grondstabilisatie

•Steile grondlichamen

Enkagrid ® PRO voor grondwapening

•Erosievrije oevers en taluds

Enkamat ® voor erosiepreventie

•Waterafvoer op maat

Enkadrain ® voor drainage

•Bouwrijpe grond

Colbonddrain ® voor grondconsolidatie

Colbond bv • tel. 026 366 4600 • fax 026 366 5812 • geosynthetics@colbond.com • www.colbond.com • www.colbond-geosynthetics.nl


Geotechniek ligt op alle tafels...

van alle beslissers...

op het gebied van geotechniek.

Adverteer in Geotechniek en profiteer van deze unieke dekkingsgraad.

Bel de uitgever 010-425 6544 of mail info@uitgeverijeducom.nl.


Prijsuitreiking Keverling Buisman Prijs 2011 op Geotechniekdag

Ir. Mandy Korff Deltares

V = de winnaars Professor Keverling Buisman wordt in Nederland als grondlegger van de grondmechanica gezien en om hem te eren is deze prijs naar hem vernoemd. Hij was in 1934 de oprichter van het Laboratorium voor Grondmechnica te Delft (later GeoDelft en nu te vinden bij Deltares). Al op het eerste congres van de internationale grondmechanici (toen nog SMFE, nu ISSMGE) in 1936 werd door prof. Ir. Keverling Buisman een belangrijk aandeel in de publicaties geleverd. Zijn boek Grondmechanica uit 1940 neemt een belangrijke plaats in de geschiedenis van de Nederlandse grondmechanica in.

De jury van de Keverling Buisman Prijs 2011 bestond uit: Ir. Mandy Korff Deltares, voorzitter Prof. ir. Louis de Quelerij TU Delft Ir. William van Niekerk KIVI Geotechniek Ir. Paul Cools RWS Dienst Infrastructuur Ir. Geerhard Hannink Gemeentewerken Rotterdam Ir. Hans Ramler BAM Ir. Monika de Vos WTCB Belgie.

In 2011 is de prijs uitgereikt in de volgende drie categorieën:  Wetenschappelijke publicaties (artikelen van Nederlandse en Belgische auteurs in de internationale wetenschappelijke literatuur van het afgelopen jaar),  Geo-engineering voor een breed publiek (populair-wetenschappelijke artikelen in de Nederlandse landelijke dagbladen en de populaire pers),  Jong talent beste afstudeerders aan TU’s en HBO-instellingen.

Lars Beuth, Z. Wiekowski, Pieter Vermeer Solution of quasi-static large-strain problems by the material point method

De genomineerden in de categorie wetenschappelijke publicaties:

Dit artikel beschrijft de wetenschappelijke basis van het rekenen aan grondgedrag met de Materiaal Punt Methode (MPM), een numerieke methode waarbij grote vervormingen van grond kunnen worden gemodelleerd. De MPM maakt naast een vaste mesh zoals gebruikelijke bij Eindig Elementen Methoden gebruik van material punten, die door het vaste mesh bewegen. Op die manier kun-

Figuur 1 – MPM toepassing op stabiliteitsprobleem (Beuth et al. 2011).

44

nen willekeurige vervormingen van grond worden gesimuleerd. Beuth en co-auteurs beschrijven de numerieke oplossing van quasi-statische problemen en geven tegelijkertijd blijk van verschillende toepassingsmogelijkheden zoals het bezwijken van een talud. Het artikel is gepubliceerd in een tijdschrift met hoge wetenschappelijke waarde. De jury is van mening dat de MPM methode veelbelovend is en dat dit artikel bijdraagt aan de stappen die op dit onderwerp worden gezet richting toepassing in het vakgebied van de geotechniek.

V

Suzanne van Eekelen, Adam Bezuijen, Frits van Tol Analysis and Modification of the British Standard | BS8006 for the design of piled embankments Het artikel van Van Eekelen en co-auteurs is de weerslag van enkele jaren onderzoek naar het gedrag van paal-matrassystemen. Het beschrijft hoe op basis van onderzoek bestaande richtlijnen voor het berekenen van deze systemen zijn vergeleken en aangepast. Op basis hiervan kunnen paalmatrassystemen op een beter onderbouwde en effectievere manier worden ontworpen. Het artikel is gepubliceerd in ‘Geotextiles and Geomembranes’ en laat goed zien hoe toegepast on-

Figuur 2 – Schematisatie paalmatras systeem (Van Eekelen et al. 2010).

GEOT ECHNIEK – December 2011


Samenvatting Tijdens de Geotechniekdag vond de prijsuitreiking plaats van de Keverling Buisman Prijs 2011. Deze prijs, voor de beste publicaties op het gebied van geo-engineering, is in het leven geroepen om de bijzondere aandacht die de ondergrond en geotechniek in het leven van alledag speelt onder de aandacht te brengen. V.l.n.r. Michael Hicks, Jan Bijkerk, Goaitske de Vries, Dennis Grotegoed, Lars Beuth, Frank Keverling Buisman, Mandy Korff en Suzanne van Eekelen.

Figuur 4 – Een pijl geeft aan waar de tunnelboor zich bevindt, de fysieke tegenhanger van www.hierzijnwij.nu. FOTO ROEL VINCKEN) Figuur 3 – Drie dimensionaal faalmechanisme (Hicks & Spencer, 2010)

derzoek met diverse stakeholders tot een fundamentele verschuiving in de branche kan leiden. Het artikel is helder beschreven en geeft een zeer volledig overzicht. De conclusies zijn degelijk onderbouwd en hebben impact in het toepassingsgebied. Michael Hicks, W.A. Spencer – Influence of heterogeneity on the reliability and failure of a long 3D slope Het artikel van de Delftse hoogleraar Hicks en coauteur Spencer beschrijft het driedimensionale probleem van stabiliteit van een talud, waarbij rekening wordt gehouden met de heterogeniteit van de ondergrond. Het artikel geeft duidelijk een verschuiving aan van sterk vereenvoudigde, 1 of 2 dimensionale rekenmodellen naar meer realistische driedimensionale variaties in zowel object als ondergrond, die meer recht doen aan de grillige werkelijkheid van het vakgebied. Het artikel geeft hier echter ook goede aanknopingspunten voor, waarmee een stap voorwaarts wordt ingeleid. Het

artikel in Computer and Geotechnics, een zeer hoog gewaardeerd vakblad, is fundamenteel en diepgravend en laat zien dat probabilistiek en geotechniek in de ‘echte’ wereld onlosmakelijk met elkaar zijn verbonden.

V

Genomineerden geo-engineering voor een breed publiek Dienst NoordZuidlijn met www.hierzijnwij.nu De NoordZuidlijn en communicatie stond tot voor enkele jaren bijna synoniem met ellende rondom kostenoverschrijdingen, overlast en vertraging. Sinds enige tijd waait hier echter een geheel andere wind. Onder andere via de website www.noordzuidlijn.nl en zeker ook via het nieuwste platform www.hierzijnwij.nu brengt de Dienst NoordZuidlijn het project nu ook letterlijk dicht bij de mensen. Inhoudelijke uitleg over de achtergronden van het project, waaronder ook de geo-technische aspecten worden helder uiteengezet en er wordt een

45

GEOT ECHNIEK – December 2011

Figuur 5 – Stijgstappen van het strand. FOTO TON BOS


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL

Figuur 6 – Wat te doen voor je poen?

Figuur 7 – Flow chart voor statistische interpretatie van sonderingen.

Karel Knip met Stijgstappen en Nog meer stijgstappen in NRC d.d. 8 en 15 januari 2011 Begin 2011 beantwoorde Karel Knip van NRC met humor en diepgang de prangende vraag van het ontstaan van voetstappen die op in plaats van in het zand langs het strand waren gevonden. De kronkelige zoektocht via vele theorieën wordt zowel informatief als onderhoudend beschreven, waarbij zelfs een begrip als dilatantie wordt toegepast en uitgelegd. De jury meent dat met dit artikel een link wordt gelegd tussen wetenschap en de ervaringen van een ieder op het strand. Het artikel prikkelt de nieuwsgierigheid en introduceert geotechniek aan een breed publiek.

V

Figuur 8 – Voorbeeldanalyse van een grondmonster met image substraction.

TMF (MTV) met ‘Wat te doen voor je poen – aflevering Adviseur Waterkeringen’ In 2010 werd door TMF (nu MTV) een item gemaakt over het werk van een adviseur waterkeringen. Het item werd geïnitieerd door de Hogeschool Alkmaar en de adviseur in kwestie was Goaitske de Vries van Deltares. Presentator Sascha Visser werd een dag bijgespijkerd in het berekenen van de stabiliteit van waterkeringen, het maken van een sondering en het zowel live als virtueel beoordelen van de kwaliteit van een waterkering. Het item geeft een goede weergave van het belang van het werk en de inhoudelijke uitleg van De Vries is helder, correct en enthousiasmerend. De jury is onder de indruk van manier waarop in de ‘snelle’ wereld van de muziek en jongeren televisie aan het vakgebied aandacht is besteed.

Jong talent link gemaakt naar de mensen in de stad en van ver daarbuiten. De genomineerde website is een uitstekend voorbeeld van proactieve communicatie met moderne communicatiekanalen, waar het vakgebied geotechniek behoefte aan heeft. Het

platform zet het werken in de ondergrond en de mensen die dat doen letterlijk en figuurlijk op de voorgrond en geven een menselijke maat aan een project van dergelijke omvang.

46

GEOT ECHNIEK – December 2011

Dennis Grotegoed - Gemeten deformaties aan een kademuur in de haven van Rotterdam Dennis Grotegoed bestudeerde voor zijn afstuderen de vervormingen van een kademuur in de haven van Rotterdam. Door een systematisch en


PRIJSUITREIKING KEVERLING BUISMAN PRIJS 2011

onderbouwd onderzoek heeft hij de problematiek afgepeld en geleid naar de achtergrond van het probleem. Hij onderzocht een combinatie van belastingen, zowel statisch als cyclisch die uiteindelijk het meetresultaat konden verklaren en die tot conclusies leidde voor de mogelijke toekomstige vervormingen. Het resultaat van zijn afstudeerwerk is gepresenteerd in de vorm van een helder artikel op een internationaal congres. Bram van den Eijnden - Conditional simulation for characterising the spatial variability of sand state Bram van Eijnden stuurde af bij Professor Hicks in Delft en maakte een fundamentele studie van de heterogeniteit in de bodem. Hij geeft aan hoe om gegaan kan worden met de ruimtelijke variabiliteit van zand en de onzekerheden die logischerwijs ontstaan bij het interpreteren van de bodem aan de hand van een grondonderzoek. Door het toepassen van statistische technieken in simulaties van de bodem kunnen onzekerheden worden bepaald en verkleind. Het afstudeerwerk is diepgaand en bevat een geslaagde combinatie van meten en modelleren.

Esther Rosenbrand - Investigation into quantitative visualisation of suffusion Esther Rosenbrand studeerde ook af aan de TU Delft en wel op een innovatieve toepassing van visuele interpretatiemiddelen voor het beschrijven van het fenomeen van zandtransport, ook wel piping of suffosie genoemd. Het afstudeerwerk laat zien dat het observeren van fenomenen kan leiden tot een betere interpretatie van experimenten, die leiden tot daadwerkelijke toetsmechanismen voor de stabiliteit van constructies. Met behulp van beeldherkenningsmethodieken beschrijft Rosenbrand ook kwantitatieve resultaten. Het afstudeerwerk betreft een belangrijk fenomeen. En Rosenbrand laat zien dat zij de onzekerheden en praktische toepassingen overziet.

Referenties – Lars Beuth, Z. Więkowski, Pieter Vermeer Solution of quasi-static large-strain problems by the material point method, International Journal for numerical and analytical methods in geomechanics (2010) Wiley Online Library DOI: 10.1002/nag.965. – Suzanne van Eekelen, Adam Bezuijen, Frits van Tol Analysis and Modification of the British Standard | BS8006 for the design of piled embankments, Geotextiles and Geomembranes 29 (2011) pp 345-359. – Michael Hicks, W.A. Spencer Influence of heterogeneity on the reliability and failure of a long 3D slope. Computers and Geotechnics 37 (2010) pp 948–955. 

Meer informatie over de winnaars en de genomineerden en hun publicaties is te vinden op www.geonet.nl en www.deltares.nl


Groot woningbouwplan Helsinki met ALLU gestabiliseerd n het zuiden van Finland is het moeilijk om geschikte grond te vinden voor de woningbouw en als het beschikbaar is dan zijn de grondprijzen zeer hoog. Dit zijn redenen waarom er een paar kilometer buiten het centrum van Helsinki 3 hectare veengrond werd gestabiliseerd voor de bouw van 25 woningen. Voor woningbouw is een dergelijk groot gebied tot op heden in Finland niet gestabiliseerd. In dit gebied worden zowel geschakelde als vrijstaande woningen gerealiseerd.

I

Het nieuwe gebied is een uitbreiding van een plan dat in de jaren ´70 gerealiseerd is. Het project heeft een aanvang genomen in Juli 2011 en zal volgens plan in december 2011 voltooid zijn. Dhr. Ville Niutanen, Manager ontwikkeling bij Biomaa Ltd verklaart: ʻHet is zeer wel mogelijk dat de stabilisatie ruim voor de geplande eind datum opgeleverd zal worden, waarschijnlijk begin november, één van de redenen is dat de machines op een ander project ingezet dienen te wordenʼ. De versteviging van de grond wordt uitgevoerd in diverse stadia. Om te beginnen worden er boormonsters getrokken op een drietal verschillende locaties, dit omdat de formatie van de diverse lagen in dit gebied onderling ver-

schillen. De monsters werden op elke locatie op dieptes van 1, 2 en 3 meter genomen. Na zorgvuldige karakterisering in het laboratorium werd het recept voor de bindmiddelen bepaald die benodigd is voor de stabilisatie. In dit project is er voor gekozen om een combinatie van massa stabilisatie en kolom stabilisatie toe te passen. Op eerdere projecten bleek dit een succesvolle combinatie te zijn. De bovenlaag bestaat uit veen welke tot op een diepte van 2.5 tot 3 meter werd aangetroffen, daaronder bevindt zich een laag van zachte klei. Het veen werd behandeld met massa stabilisatie en de zachte klei met kolom stabilisatie. Een totaal van 90.000 m kolommen is door onderaannemer Lemminkäinen Ltd ingebracht. Bovenop de kolommen is vervolgens 55.000 m3 veen door Biomaa Ltd, de hoofdaannemer, d.m.v. massa stabilisatie behandeld. Voor de massa stabilisatie heeft Biomaa Ltd twee nieuwe ALLU PF7ʼs hoge druk doseereenheden en een ALLU PMX 500 Power Mixer ingezet. De doseereenheden worden door slangen met de PMX verbonden waardoor het bindmiddel naar de PMX wordt gevoerd. ʻDe nieuwe PMX voldoet zeer goed en is een

goed ontwikkelde machine, we hebben geen enkel probleem gehad met de toevoer en het mixen van het bindmiddel,ʼ verklaart Dhr. Niutanen met tevredenheid. Op dit project wordt normale cement toegepast voor het stabiliseren. Grote keien, grote wortels en boomstronken worden verwijderd omdat deze het stabiliseren moeilijk zoniet onmogelijk maken. Nadat de kolommen in de kleilaag zijn aangebracht heeft men gestabiliseerd zand door het veen vermengt zodat het massa stabilisatie proces verbeterd werd. Massa Stabilisatie wordt in vakken van 5x5 m aangebracht en hierdoor verkrijgt men een uitstekende homogene vermenging van bindmiddel en veen. Een hoeveelheid van 10002000 m3 veen werd per dag gestabiliseerd. Na stabilisatie wordt er geo-textiel over de grond gelegd en vervolgens repac om hierdoor een voorbelasting te krijgen. Dit gebied kon alleen ontwikkeld worden door toepassing van massa en kolom stabilisatie. Het enige alternatief zou het afgraven van de grond zijn en daarna weer aanvullen en in dit geval was zelfs dat niet mogelijk omdat er geen ruimte beschikbaar was om de af te voeren grond te storten. Door gebruik te maken van stabilisatie kon de aannemer tijd en geld besparen én het milieu werd ontzien. Enige projecten waar ALLU Massa Stabilisatie succesvol werd toegepast zijn: Finland

Kivikko: bouwrijp maken industriegebied op veen/slappe klei. Joensuu: aanleg spoorweg door veengebied. Vuosaari: behandeling TBT verontreinigd slib t.b.v. containerterminal.


www.allu.net

Florida: aanleg van de coastal highway door moeras gebied. UK Caister on Sea: bouwrijp maken woningbouwplan in veengebied. TsjechiĂŤ Ostrava: behandelen olie stortplaats. Spanje Valencia: behandelen slib voor gebruik aanleg haven. USA

Projecten worden uitgevoerd volgens EN-NEN 14679, Execution Geotechnical works - Deep Mixing.

Meer informatie en contactgegevens www.allu.net


Monumentenliefhebbers valt op... Gemeentes appreciĂŤren...

...ĂŠn Geotechniek weet (al 15 jaar)....

...dat

succesvolle communicatie begint met kiezen voor een team dat expertises combineert. Een team dat fondsen werft, content genereert, productie organiseert,

Bedrijven vertrouwen erop...

opmerkelijk vormgeeft. Het team van Educom staat

Erfgoedspecialisten begrijpen...

voor u klaar, in druk en online: telefoon 010 - 425 6544 info@uitgeverijeducom.nl

Uitgeverij Educom BV Cultuuraanbieders beleven... De Rijksoverheid kiest ervoor...

Uitgeverij Marketing Drukwerk Investeringen Internet www.uitgeverijeducom.nl


PANDA

®

Niet te kloppen… in prijs en prestatie! De nieuwe generatie dynamische lichte slagsonde met variabele energie

2

GRONDONDERZOEK Voorafgaandelijk onderzoek (wegen,rioleringen,…) Grondonderzoek (gebouwen, masten, tribunes,…) Diagnose en expertise (verdroging, holtes, schadegevallen,…) Onderkenningen op moeilijk toegankelijke plaatsen

CONTROLE VAN VERDICHTINGEN Uitwendige controle Zelf-controle Nazicht van laagdiktes Controle van de homogeniteit van de verdichting Controle van ophogingen (wegen, civiele werken, dijken,…)

Opdrachtgevers: Aannemers, Leidingbeheerders, Nutsbedrijven, Sonderingsfirma’s, Studiebureaus, Spoorwegbouw, Opleidingscentra…

MacBen Nederland Smederijstraat 2 NL - 4814 DB BREDA

T +31 765 30 23 73 F +31 765 31 77 01

sales@macben.eu www.macben.eu


PRAKTISCHE SCH CHE S SOFTWARE O TWARE OF VOOR V OOR D DE E

GEEOTECHNIEK OTECHNIEK

Design of diaphragm m an a and nd sh s sheet heet et pile p piile wa w walls alls

CPT based foundation foundatio on engineering en eng gineer ing

Slope stability software softw ware for fo for soft so soft soil so soil engineering e en ng gineer ing

Design of pipeline in installation nstallation

Embankment Emb a ankment design n and an and soil s so oil settlement se settlement nt prediction pr prediction

3D modelling of single single le piles p piiles and an and d pile pi pile le groups gr group ups ps

D-S D SHEET PIILING LING

D-F D FOUNDAT OUNDATIONS AT A TIONS

D-G D GEO STA TABILITY ABILITY

D-G D GEO PIP IPELINE PELINE

D-S D SETTLEM ETTLEMENT MENT

D-P D PILE GR ROUP RO OUP

Deltares Deltares s systems ystems is is hét hét Deltares Deltares merk merk voor voor al al onze onze direct direct te te gebruiken gebruiken software software

De Geotechnische producten geven antwoord op vragen als: wat is de stabilite it van de ophoging van een dijklichaam (D-Geo Stability), wat is de opt imale lengte van de damwand (D-Sheet P iling) of wat is het benodigde grondvolume voor een ophoging (D-Settlement)?

producten, verkrijgbaar verkr ijgbaar via via de de webshop. webshop. producten, Het Het bestaat bestaat uit uit een een selectie select ie van van de de

Deltares systems is uniek omdat onze software:

m meest ees t p populaire opulaire s softwareproducten oftwareproducten e en n ser vices die die Deltares Deltares te te bieden bieden heeft heeft services binnen h aar w erk terrein: e en s cala aa n binnen haar werkterrein: een scala aan software o plossingen van van meer meer dan dan software oplossingen 150 producten. producten. D eltares s ystems o mva t 150 Deltares systems omvat zowel GeoGeo - als als Hydroproducten. Hydroproducten. zowel

Postbus Postbus 177 177 2 2600 600 M MH HD Delft elft T 088 335 81 88 info@deltaressystems.nl www.deltaressystems.nl

š goed aansluit op de dagelijkse adv iesprak t ijk š š voldoet aan de normen en standaarden š š š kennis uit onderzoeksprojecten bevat

Profile for Uitgeverij Educom

Geotechniek december 2011 Thema-uitgave Geotechniekdag  

Vijftiende jaargang nummer 5 december 2011 Thema-uitgave Geotechniekdag 2011 Onafhankelijk vakblad voor het Geotechnische werkveld

Geotechniek december 2011 Thema-uitgave Geotechniekdag  

Vijftiende jaargang nummer 5 december 2011 Thema-uitgave Geotechniekdag 2011 Onafhankelijk vakblad voor het Geotechnische werkveld

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded