Omgevingsbeïnvloeding bij binnenstedelijk bouwprojecten

Transcriptie

1 CRUX Engineering BV Inhoud bij binnenstedelijk bouwprojecten Risicomanagement omgevingsbeïnvloeding - Ontwerpmethodiek ter voorspelling zettings belendingen - Dr.- Ing. Holger Netzel Voorbeeldprojecten CRUX Engineering BV 1 Belendende Objecten: Incasseringsvermogen gebouw of leiding gebouw of leiding Bron zettingen t.g.v.: Ontwerpmethodiek ter voorspelling zettings belendingen Gebouwen eidingen Bruggen Wegen bestaande tunnelconstructies Eventuele maatregel: ondervanging fundering Inbrengen/verwijderen bouwputwanden ontgraving bouwput bemalingen Trillingen t.g.v.: Zakking door vervorming wand Trilling door heien damwand Zakking door tunnelboren In-en uittrillen damwanden Heien palen passage bouwverkeer sloopwerkzaamheden Risicomanagement Stelling Door gedegen vooronderzoek en een deskundige rekenkundige risicoanalyse in het ontwerpstadium zouden 6% van alle gevallen aan belendende panden tengevolge van ondergrondse bouwwerkzaamheden kunnen worden voorkomen. ontwerp ca. 1/3 vooronderzoek ca. 1/3 uitvoering ca. 1/3 6 1

2 Risicomanagement Vooronderzoek Grondonderzoek, hydrologische gegevens Archiefonderzoek gegevens belendingen visuele inspectie funderings/casco-onderzoek onder oek indien noodzakelijk Doel: Informatie verzamelen over lokale grondgesteldheid en hydrologie Funderingswijze, constructietype en huidige conditie van de bebouwing. Belangrijke uitgangspunten voor gevoeligheid. Stappenplan ontwerpbeschouwingen Taakstelling: De bouwput-constructie dient zodanig te worden ontworpen, dat de zettingsbeïnvloeding van de gebouwen tot een acceptabel minimum wordt beperkt. Voorspelling te verwachten grondvervormingen door de bouwwerkzaamheden Toetsing verschilvervormingen t.p.v. de belendingen op de vervormingscapaciteit van de gebouwen; bepaling te verwachten Indien nodig aanpassing van het bouwputontwerp met een verbeterde vervormingsprestatie Schadepredicties belendingen Rekenmethodiek Vertikale vervormingen t.p.v "1m pand" met voorspanning Berekening verschilvervormingen t.p.v. de belendingen delta/ = 1/17 Sagging zone Hogging zone Balk in hogging zone vertikale vervo orming [m] starre rotatie = 1/ /38 delta = 5,5mm -. 1/8 Zettingsverloop op funderingsniveau Ba alkhoogte H lengte pand -.5 Balk in sagging zone hogging Methode der grensrekken sagging 3 juni juni 9 1 Empirisch, analytische rekenmethodiek Schadeclassificatie Schadecategorie Schadeklasse β [ 3 GA + 4 αs EI] = ( Δ ) [ GA + 1 αs EI] β ( Δ ) E 3 + αs β H G = E + αs H G ( Δ ) 3 = + αs + αs E G E G H H Esthetische, architectonische Functionele Schade Constructieve Schade (Stabiliteitsproblemen) Verwaarloosbaar Zeer licht icht Matig Ernstig Zeer ernstige acceptabel rekenkundig risicoprofiel voor ontwerppractijk Afhankelijk van type gebouw/funderingswijze conditie gebouw 1

3 Hogging zone vertical differential movements mm =m 1/ /13 Δ = 3,3mm - 1/ ε h =,197% 33mm 11mm mm Interactie grond-gebouw Stelling In de Nederlandse normen en richtlijnen zijn de voorwaarden en onderzoeken die in het ontwerpstadium aan de omgevingsbeïnvloeding bij bouwputten zouden moeten worden gesteld, onvoldoende voorgeschreven, om aan belendende objecten te minimaliseren. 1/3 Hogging Rough case Rough case excentric moment due to mobilisation of horizontal tensile forces at the bottom edge of the wall 1mm settlements [mm] rigid body tilt mobilisation of horizontal tensile forces via the interface due to transfer of differential horizontal very small sagging deflection due to interaction,mm 17mm,8mm Hogging zone = m vertical greenfield for hogging case Smooth case Hogging horizontal [mm] Rigid body tilt very small hogging deflection due to interaction vertical greenfield for hogging case Sagging Sagging zone vertical differential movements settlements [mm] 43mm 43mm 1/455 Δ =13mm 1/455 vertical greenfield for sagging case Smooth case sagging deflection of the wall due to interaction ti Sagging zone ε h= -,3% Rough case horizontal greenfield for sagging case Sagging horizontal ground deformations [mm] h 1=3mm h =3mm vertical greenfield sagging for sagging case deflection due to interaction transfer of compressive strains at the bottom edge via rough interface 3

4 Stelling Voor een predictie van een belendend gebouw tengevolge van ondergrondse bouwwerkzaamheden is een combinatie van geotechnische en constructieve kennis vereist. Een predictie die alleen door geotechnici is uitgevoerd, is onvoldoende. gedurende de uitvoering Stelling Op tijd meten is op tijd weten in combinatie met de deskundige interpretatie van monitoringsresultaten vormt de CRUX voor effectieve, proactieve riskcontrolling gedurende de uitvoering van ondergrondse bouwwerkzaamheden. Opstellen monitoringsplan met bepaling alarm-en grenswaarden, afgeleid uit risicoanalyse tijdens de uitvoering gebruiken, om te anticiperen op de voortgang van het bouwproces m.b.t. omgevingsbeïnvloeding Meetdata op tijd ter beschikking hebben om nodige maatregelen op tijd te kunnen nemen! Actieplan voor mogelijke maatregelen opstellen 1 interpretatie Bouwkundige vooropnamen Metingen vervormingen bouwputwanden 1 mm verschil per dag Hoogtemetingen gebouw op vooraf bepaalde tussenfasen tijdens de aanleg van de bouwput Bewaking aanwezige scheurvorming door scheurmeters Meting peilbuizen ter bewaking grondwaterstanden in omgeving 3 Ademen van gebouwen X (mm) Horizontal in plane movements Date of reading 8 4 Jun-1 Jul-1 Sep-1 Nov-1 Dec-1 Feb- Apr- May- Jul- Sep ' ' Temperature -6 Trendline temperature -8 Trendline horizontal in plane -1 movement Temperature [ C] 4 mm verschil per jaar 4

5 kn/m Risicomanagement CRUX Referenties Risicomanagement Voorbeeldprojecten Sanering Oostergasfabriek Het Nieuwe Rijksmuseum Renovatie Stedelijk Museum CRUX Preventief in het ontwerp Parkeergarage Zaailand eeuwarden Panorama Mesdag; Den Haag Parkeergarage Oldehove eeuwarden nadat gedurende uitvoering is opgetreden 5 Koepoortgarage Delft Brouwershof Amersfoort Rijksmuseum Brouwershof Amersfoort Renovatie van het Nieuwe Rijksmuseum 17.4m Doorsnede A 4.6m 56.8 m Doorsnede B achtergevel Damwand Brouwershof Zijgevel Stationstraat Doorsnede A achtergevel Zijgevel Smalle pad 35.7m 35.4m Toekomstige bebouwing Brouwershof ocatie meetpunten gebouw Vahstal 7 Brouwershof Amersfoort Fase 1: Initiele belastingssituatie Fase : Huidige situatie Schuifkracht uit achtergevel; plaatsing eerst ankerrij; gedeeltelijke ontgraving treksterkte voor de betonnen kelderwanden treksterkte voor de betonnen gevelwanden Fase 3: Toekomstige situatie Fase 1 (initieel): Hoofdtrekspanningen in het gebouw Fase + tweede ankerrij en verdere ontgraving tot eindsituatie numerieke predictie om effectiviteit maatregel aan te tonen monitoringsplan en begeleiding in de uitvoering 5

6 On line monitoring Parkeergarage Oldehove eeuwarden Historische toren Oldehove op staal gefundeerd op minimaal 1m afstand van de bouwput Maatregel tweede ankerlaag Eindsituatie volledige ontgraving Initiele scheefstand scheve toren van Oldehove: 1/5 Parkeergarage eeuwarden vv Aanbevelingen voor vervolgonderzoek Beschouwing kantelstabiliteit toren bij toenemende zettingen door bouwputontgraving Bepaling grenswaarde additionele toename van de scheefstand Influence of imposed ground deformations on buildings on piled foundations Validation of numerical predictions and modified TSM predictions by monitoring data Numerical study on influence of 3D, initial cracking building and extended variation of building material parameters Numerical interaction study on concrete framed structures 36 6

7 Vragen CRUX Engineering BV Asterweg HN (tel) (fax) netzel@cruxbv.nl 37 7