GEO. kunst pag Trillingen tijdens het boren van de Hubertustunnel. Bresvloeiing in zand

Transcriptie

1 13 E JAARGANG NUMMER 3 JULI 2009 Trillingen tijdens het boren van de Hubertustunnel Bresvloeiing in zand Last zakkingsgedrag MT-palen bij uitbreiding IBIS hotel Amsterdam Toepassing optische vezeltechnologie voor lange termijn monitoring vernagelde taluds inclusief GEO kunst pag

2 Geotechniek is er weer bij! U ook? Rondom de 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, oftewel de ICSMGE 2009, die dit jaar van 5-9 oktober in Alexandrië (Egypte) gehouden zal worden, verschijnt een speciale Engelstalige editie van het vakblad Geotechniek. In deze special kunnen gerenommeerde bedrijven/instellingen uit de GWW-sector zich internationaal profileren door het afgeven van een capability statement en hiermee tevens de state of the art van de Nederlandse geotechniek belichten. De Engelstalige editie rondom het ICSMGE zal begin september 2009 verschijnen. De uitgave zal worden gedistribueerd tijdens de ICSMGE in Egypte (congresbezoekers) en onder alle abonnees/sponsors van het Vakblad Geotechniek. Een unieke gelegenheid om uw organisatie aan een breed internationaal publiek te presenteren! Madrid, Osaka, Shanghai...: Geotechniek is vaste gast op internationale congressen. Haar spraakmakende uitgaves zetten Nederlandse expertise in een internationaal voetlicht. U kunt daar (weer) bij zijn. Reserveer op tijd. Neem contact op met de uitgever voor informatie! Informatie over plaatsingsmogelijkheden en tarieven: bel Uitgeverij Educom bv, Rotterdam of mail naar: info@uitgeverijeducom.nl.

3 Van de redactie Had u het al in de gaten? De pen voor het schrijven van dit voorwoord wordt sinds enkele uitgaven doorgegeven binnen de redactie. We willen u steeds weer verrassen met een heerlijke appetizer voordat u het blad zelf gaat verslinden. Als voorgerecht kan ik u in deze uitgave zeer warm aanbevelen om de nieuwe rubriek van CUR Bouw&Infra te proeven. De redactie is verheugd dat deze rubriek terug is in het blad. Meteen daarbij krijgt u ook nog de kans u tegoed te doen aan de start van een artikelenserie rondom leren van geotechnisch falen. Over dat falen is de laatste tijd veel geschreven, de redactie is zeer blij met deze serie waarin lessen worden getrokken uit deze situaties. Behalve een overzichtsartikel is er een eerste casestudie beschreven, die betrekking heeft op de fundering van het Vlietland ziekenhuis in Schiedam. Als tussengerecht vind u de rubriek Vraag en antwoord die enige tijd ontbrak, maar weer nieuw leven is ingeblazen. Het hoofdgerecht bestaat uit een heerlijke melange van stevige funderingen gemaakt van microtunnelling palen en nieuw gemeten en geanalyseerde trillingen tijdens het boren van de Hubertustunnel. Daarbij vindt u een artikel over grondnagels en optische vezels uit België, wat aldaar de innovatieprijs Hubert Raedschelders 2008 in de wacht heeft gesleept. De serie over het gedrag van zand onder cyclische belasting wordt vervolgd met een bijdrage over bresvloeiing. Natuurlijk is er ook een toetje, daarvoor nodig ik u uit de agenda van activiteiten in het vakgebied goed te bekijken en de data te reserveren om met vakgenoten en anderen de geotechniek op de kaart te zetten en te beleven, bijvoorbeeld op de geotechniekdag op 5 november in Rotterdam. Een flinke delegatie Nederlandstalige geotechnici zal in oktober afreizen naar het internationale congres voor grondmechanica en geo-engineering van ISSMGE te Alexandrië. Geotechniek komt daar met een special uit, waarmee we een zeer internationaal publiek kennis laten maken met mooie en uitdagende projecten. Er zit nog wel iets meer achter deze afwisseling van het schrijven van het voorwoord. De redactie kent momenteel geen formele hoofdredacteur, maar wordt gestuurd door een roulerend voorzitter. Otto Heeres heeft aangegeven dat het hoofdredacteurschap niet meer te combineren is met zijn andere werkzaamheden (bij Gemeentewerken Rotterdam en TU Delft). De redactie vindt het heel erg jammer dat Otto ons niet meer zal leiden en zal zijn inbreng in de vorm van de combinatie van wetenschap en praktijk zeer missen. Namens Robert, Koenraad, Roel, Martin, de redactieraad én alle lezers van Geotechniek wil ik hierbij Otto danken voor de grote hoeveelheid werk die hij de afgelopen jaren als opvolger van Geerhard Hannink heeft verzet. Die overgang, die bijna onmogelijk was, heb jij voor elkaar gekregen en daar zullen we in de redactie de komende tijd hopelijk de vruchten nog van kunnen plukken. Het laatste voorwoord van Otto als hoofdredacteur betrof een nadenker over de ingenieur van de toekomst. De redactie wenst Otto en ook alle andere lezers een heel mooie toekomst toe. Namens de redactie en uitgever, Mandy Korff GEOtechniek juli

4 Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor Stieltjesweg CK Delft Tel Sub-sponsors Veurse Achterweg SG Leidschendam Tel Kleidijk EK Rhoon Tel Galvanistraat AD Rotterdam Tel Rijksstraatweg 22F 2171 AL Sassenheim Tel INPIJN-BLOKPOEL Ingenieursbureau Son: Sliedrecht: Hoofddorp: Klipperweg 14 Tel PC Maastricht Gemeenschappenlaan 100 B-1200 Brussel Tel Vlasweg 9, 4782 PW Moerdijk Tel IJzerweg PK Heerenveen Tel De Holle Bilt HM De Bilt Tel Fax Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein Tel Korenmolenlaan GG Woerden Tel Dywidag Systems International Zuidoostbeemster: Almelo: Oirschot: Industrieweg 25 B-3190 Boortmeerbeek Tel Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel Tel Westbaan 240 Tel MC Moordrecht Fax Postbus 1025, 3600 BA Maarssen Tel Fax info@struktonengineering.nl Uretek Nederland BV Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad Tel GEOtechniek juli 2009

5 Mede-ondersteuners Colofon Mede-ondersteuners Arcadis Infra BV Postbus AE Amersfoort Tel Fax Baggermaatschappij Boskalis BV Rosmolenweg LK Papendrecht Tel Fax Cofra B.V. Kwadrantweg 9, 1042 AG Amsterdam Postbus 20694, 1001 NR Amsterdam Tel Fax CRUX Engineering BV Asterweg 20 L1 + L HN Amsterdam Tel Fax CUR Bouw & Infra Postbus AK Gouda Tel Fax Geomet BV Postbus AR Alphen aan den Rijn Tel Fax Gouda Damwand B.V Postbus AL Gouda Tel Fax Grontmij Vlaanderen Frans Smoldersstraat 18 B-1932 Zaventem Tel Fax IFCO Funderingsexpertise BV Limaweg CB Waddinxveen Tel Witte Vlinderweg PS Wormerveer Jetmix BV Oudsas AW Werkendam Postbus DA Werkendam Tel Fax Plaxis BV Postbus AN Delft Tel Fax SBR Postbus BV Rotterdam Kruisplein 25Q 3014 DB Rotterdam Tel Fax Vroom Funderingstechnieken BV Postbus ZG Oosthuizen Tel Fax Geotechniek jaargang 13 nummer 3 juli 2009 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. Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV, R.P.H. Diederiks Redactieraad Alboom, ir. G. van Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Calster, ir. P. van 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. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Redactie Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Heeres, dr. ir. O.M. Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons adres: info@uitgeverijeducom.nl Cover Foto Hubertustunnel: Nico Orie Kooistra, mw. 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. Stam, ir. J.L. Steenbrink, ing. R. Thooft, dr. ir. K. Veenstra, ing. R. Vos, mw. ir. M. de Wibbens, G. Kant, ing. M. de Korff, mw. ir. M. Thooft, dr. ir. K. Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV Mathenesserlaan GB Rotterdam Tel Fax info@uitgeverijeducom.nl Copyrights Uitgeverij Educom BV - juli 2009 Niets uit deze uitgave mag worden geproduceerd door middel van boekdruk, foto-offset, fotokopie, microfilm of welke andere methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. ISSN GEOtechniek juli

6 Terracon Funderingstechniek B.V. is een dynamisch, toonaangevend en internationaal actief aannemersbedrijf in specialistische funderingstechnieken, voor met name het ontwerp en de uitvoering van in de grond gevormde funderingstechnieken, waaronder Vibro-palen, Terra-combi-palen, Terra- Son-palen, Terr-Econ-palen, MV-palen, alsmede damwandconstructies en prefab betonpalen. Terracon Funderingstechniek B.V., Terracon International B.V. en Terracon Spezialtiefbau GmbH beschikken over modern materieel en een gemotiveerd team van medewerkers. De bedrijven zijn ISO-9001 en VCA** gecertificeerd. Het afgelopen jaar was Terracon actief in Nederland, België, Duitsland, Schotland en Portugal, met name voor industrie (waaronder de petrochemie en elektriciteitscentrales), infrastructuur, utiliteitsbouw en waterbouw. Wij zijn momenteel op zoek naar een: ervaren Hoofd Bedrijfsbureau (M/V) Uw takenpakket zal onder andere bestaan uit: engineering, zowel geotechnisch als constructief controleren van begrotingen opstellen van aanbiedingen het gehele traject van onderhandelingen t/m de contractvorming Wij komen graag met u in contact wanneer u zich herkent in het onderstaande profiel: Opleiding bij voorkeur TU Civiele Techniek echter minimaal H.T.S. Civiele Techniek Enkele jaren ervaring in een soortgelijke functie in de civiele techniek, bij voorkeur in de hei- en funderingstechniek Bekend met de huidige technische normen en voorschriften op het gebied van geotechniek en funderingstechniek. Engelse en Duitse taal in woord en geschrift wordt goed tot zeer goed beheerst. Positieve en flexibele instelling, beschikkend over goede communicatieve vaardigheden en een representatieve, commerciële en klantgerichte benadering. Wij bieden het volgende: Een salaris passend bij opleiding en ervaring Zeer goede secundaire arbeidsvoorwaarden Doorgroeimogelijkheden afhankelijk van opleiding, ervaring en eigen ambitie Een informele en collegiale werksfeer in een uiterst dynamisch bedrijf en vakgebied Indien u meer inhoudelijke informatie wenst over de functie, kunt u contact opnemen met de heer ing. S. Doornbos, tijdens kantooruren tel of Voor een nadere introductie van ons bedrijf verwijzen kijk op: Uw sollicitatiebrief met C.V. kunt u sturen naar: Terracon Funderingstechniek B.V., T.a.v. mevrouw Sjanie Viveen, afd. P&O, Postbus 49, 4250 DA Werkendam. Mailen mag ook: s.viveen@terracon.nl Acquisitie naar aanleiding van deze advertentie wordt niet op prijs gesteld.

7 Inhoud Geotechniek 1 Van de Redactie 6 Actueel 11 Agenda 12 Vraag & antwoord 14 Cur Bouw & Infra Info 16 Leren van geotechnisch falen Case Vlietland Ziekenhuis 20 Technische commissies 22 KIVI NIRIA rubriek 24 Ingezonden brieven 26 The Magic of Geotechnics 29 SBR-info 31 Trillingen tijdens het boren van de Hubertustunnel S. van Baars / J.W. Vink 34 Bresvloeiing in zand M.B. de Groot / D.R. Mastbergen M. van der Ruyt / G.A. van den Ham 40 Last Zakkingsgedrag MT palen Uitbreiding IBIS hotel te Amsterdam R.E.P. de Nijs 48 Toepassing optische vezeltechnologie voor lange termijn monitoring vernagelde taluds Noël Huybrechts / Patrick Ganne / Johan Vlekken Wim Maekelberg / Jan Maertens 55 Geokunst 57 Van de redactie / Colofon 58 Handboek Folieconstructies Colette Sloots 61 Een geotextiele oplossing voor het mobiliteitsprobleem Julian van Dijk Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door: 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 GEOtechniek juli

8 Actueel Onder redactie van R.P.H. Diederiks TEC ontwerpt vaste oeververbinding Denemarken-Duitsland Een internationaal consortium bestaande uit Rambøll (DK), ARUP (UK) en Tunnel Engineering Consultants, TEC (Royal Haskoning, DHV, Witteveen + Bos) uit Nederland, heeft de opdracht verworven voor het ontwerp van een 19 km lange afgezonken tunnel tussen Denemarken en Duitsland. TEC verstevigt met de verwerving van dit project haar leidende positie in de internationale markt van afgezonken tunnels. Maart jl. heeft het Deense parlement het verdrag voor de bouw van een vaste oeververbinding tussen Denemarken en Duitsland met een overweldigende meerderheid bekrachtigd. Nu kan er begonnen worden met het ontwerp van de verbinding. De Femern Bælt A/S, belast met de voorbereidende werkzaamheden voor de bouw van de vaste oeververbinding, heeft op 6 april jl. hiertoe een contract getekend met het consortium. Voor de 19 km lange verbinding zullen parallel een brug- en een tunnelontwerp worden ontwikkeld. De Femern Bælt A/S zal een definitieve keuze voor een brug of tunnel maken als beide ontwerpen voldoende zijn uitgewerkt en de keuze gebaseerd kan worden op een evenwichtige afweging van alle relevante aspecten. De verbinding wordt een van de grootste vaste oeververbindingen ter wereld en bestaat uit een autoweg met twee keer twee rijstroken en een tweesporige treintunnel. De tunneloplossing is veruit de langste en een van de diepste afgezonken tunnels ter wereld. De kosten voor de realisering van het project zijn geraamd op een bedrag van 6,6 miljard, inclusief de aanpassing van de infrastructuur op de Deense en Duitse oevers. De voorbereidende ontwerpwerkzaamheden nemen naar verwachting drie jaar in beslag. De verbinding kan naar verwachting eind 2018 in gebruik worden genomen. Samenwerkingsverband TEC TEC is een permanent samenwerkingsverband tussen drie Nederlandse adviesbureaus Royal Haskoning, DHV en Witteveen+Bos, dat zich richt op het ontwerp van ondergrondse verkeersinfrastructuur. TEC is sinds haar oprichting in 1988 continu betrokken geweest bij het ontwerp en de uitvoering van een groot aantal afgezonken tunnels in binnen- en buitenland. Zo was TEC van 1993 tot 2000 betrokken bij het ontwerp en de uitvoering van de Øresund vaste oeververbinding tussen Denemarken en Zweden, vanaf 2002 bij de 8,6 km lange Busan Geoje vaste oeververbinding in Zuid Korea en vanaf 2008 bij de 32 km lange vaste oeververbinding tussen Hong Kong, Zhuhai en Macao in China. In al deze projecten zitten afgezonken tunnels met lengten variërend tussen de 3,2 en 6,0 km. Verkiezing Ingenieur van van jaar 2009 Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs KIVI NIRIA benoemt sinds 1993 jaarlijks de Ingenieur van het Jaar. De prijs wordt dit jaar in samenwerking met ondermeer Ebbinge & Company en Technisch Weekblad uitgereikt aan de ingenieur die zich door een aantal criteria, namelijk persoonlijkheid, ondernemerschap en innoverend vermogen, onderscheidt. Met de verkiezing wil KIVI NIRIA zichtbaar maken welke meerwaarde ingenieurs hebben voor de maatschappij en jongeren laten zien dat een ingenieursstudie een zeer gevarieerd en aantrekkelijk carrièreperspectief biedt. De ingenieur die dat beeld vertegenwoordigt, wordt met de titel Ingenieur van het Jaar 2009 in het zonnetje gezet en volgt daarmee de winnaar van 2008, Saskia Rijtema van Heerema Marine Contractors, op. Een deskundige jury zal aan de hand van de eerdergenoemde criteria bepalen wie zich een jaar lang Ingenieur van het Jaar mag noemen. De uitslag van de verkiezing zal in november tijdens een feestelijke bijeenkomst bekend worden gemaakt. Eemshaven krijgt eerste zeedijk met sensoren Eemshaven in Groningen krijgt de eerste echte zeedijk met sensoren. Met deze meetapparatuur kan op afstand constant de conditie van de dijk worden bijgehouden. Het principe van een dijk met sensoren werd eerder al uitgetest met de IJkdijk, ook in Groningen. Hierbij ging het echter om een proefdijk. De sensoren die met de IJkdijk werden getest, bleken succesvol en nu wordt er een stuk zeedijk in de Eemshaven uitgerust met deze meetapparatuur. Met de sensoren kan de sterkte van de dijk constant in de gaten worden gehouden. Vanuit het buitenland is al interesse getoond voor de dijk van de toekomst'. 6 GEOtechniek juli 2009

9 Actueel Wetenschappelijk onderzoek naar spoorverzakkingen Kennisinstituut Deltares start deze week in opdracht van ProRail een groot onderzoek naar de manier waarop de bodem reageert op langsrijdende treinen. De ingenieurs hopen zo een oplossing te vinden voor het toenemende aantal spoorverzakkingen bij bruggen en viaducten. Jaarlijks kost het onderhoud hieraan miljoenen euro s. In dit Delft Cluster project werkt Deltares samen met de sectie Geo-engineering van de TU Delft. Ook in het buitenland is veel belangstelling voor het onderzoek. Zo wordt samengewerkt met de University of Southampton en The New University of Lisbon. De metingen worden gedaan nabij NS-station Gouda Goverwelle en duren tot medio juni. Spoorverzakkingen Spoorverzakkingen zijn een groot probleem, vooral in gebieden met een slappe bodem, zoals bij Gouda. Schade en overlast treden met name op vóór en achter overgangsconstructies de plek waar de spoorbaan aansluit op een vast punt. Het Nederlandse spoornet telt bijna 8000 van deze plaatsen, zoals bruggen, viaducten en overwegen. De laatste jaren is het aantal verzakkingen toegenomen. De belangrijkste oorzaak is het intensievere gebruik van het spoor. Met bijna 6000 treinen per dag heeft Nederland na Zwitserland het drukst bereden spoor van Europa. Niet alleen rijden er meer treinen dan vroeger, ze zijn ook zwaarder en rijden harder. Ontbreken wetenschappelijke gegevens Het herstellen van verzakkingen kost jaarlijks miljoenen. Het ballastbed wordt daarvoor ter plaatse iets opgehoogd. Vroeger gebeurde dit in de weekenden en s nachts, maar ook dan rijden er tegenwoordig treinen. Logistiek is het onderhoud steeds moeilijker uitvoerbaar. ProRail is daarom op zoek naar nieuwe, onderhoudsarmere overgangsconstructies. Deltares onderzoekt daarvoor nu hoe de grond onder spoorbanen reageert. Opvallend genoeg ontbreekt het aan wetenschappelijke gegevens over de krachten die treinen daar uitoefenen. Deltares verzamelt met de metingen zo veel mogelijk gegevens. Deze gegevens worden geanalyseerd en gebruikt om het gedrag van de constructie beter te begrijpen en modellen hiervoor te ontwikkelen. Op basis daarvan kunnen vervolgens nieuwe constructies worden ontwikkeld. Metingen De metingen bij Gouda deze week zijn veel uitgebreider dan die vorig jaar op dezelfde locatie zijn gedaan. Op de overgangsconstructie bij een duiker worden nu ook de krachten op het spoor en de bewegingen van het baanlichaam en de ballast gemeten, naast de reeds uitgevoerde metingen van de vervorming van het spoor tijdens de treinpassage. Op het wissel worden de vervormingen van het spoor, de beweging van de ballast en het baanlichaam gemeten. Aansluitend wordt tot half juni periodiek de hoogte van het spoor gemeten. Kader van het onderzoek Deltares voert dit onderzoek uit in het kader van het Delft Cluster-onderzoeksprogramma Blijvend vlakke (spoor)wegen. Het programma wordt gemonitord door een klankbordgroep onder leiding van Railsystemen, de technische afdeling van ProRail, met daarin onder meer diverse onderzoekers, railinfrabedrijven en ingenieursbureaus. Deze partijen zullen uiteindelijk samen met ProRail de nieuwe oplossingen in praktijk brengen. Workshop Large Deformations in Geomechanics Eindige-elementen modellen zijn tot veel in staat. Echter, wanneer de vervormingen groot worden schieten ze vaak tekort. Helaas is dit ook het geval bij veel problemen in de geotechniek. Ook daar treden, na het bezwijken van de grond, vaak grote deformaties op. Bijvoorbeeld bij afschuivingen, desastreuze verzakkingen, het aanbrengen van funderingselementen in de grond, bij het baggeren van grond en bij erosie en andere grond-water interactie problemen. Enkele jaren geleden zijn Deltares, Plaxis en de Universiteiten van Stuttgart en Stellenbosch een project gestart om numeriek gereedschap te ontwikkelen, waarmee bovenstaande problemen wel opgelost kunnen worden. Deze ontwikkeling vindt plaats onder de naam MPM (material point method), een uitbreiding op de eindigeelementen methode, waarbij grote vervormingen wel adequaat worden meegenomen. Op 20 maart jl. vond bij Deltares (Stieltjesweg) een workshop plaats, waarbij de stand der techniek op dit gebied gepresenteerd en besproken werd. Een drietal lezingen gaven een goed beeld van de huidige mogelijkheden. Eerst liet prof. Eugenio Onate (Barcelona) zien wat mogelijk is op het gebied van grond-waterconstructie interactie problemen. Vervolgens deed prof. Janos Urai (Aachen) hetzelfde voor geologische processen in de ondergrond, waarbij grote verschuivingen optreden. Als derde spreker liet prof. Pieter Vermeer (Stuttgart) zien wat de stand van zaken is in het bovengenoemde MPM-project. Hij liet o.a. toepassingen zien op het gebied van het heien van palen en het instorten van een boorfront, wanneer de druk wegvalt (zie figuur). De komende tijd zal deze ontwikkeling geintensiveerd worden, o.a. door het starten van het Europese samenwerkingsproject GeoInstall. Binnen afzienbare tijd zullen de ontwikkelde tools beschikbaar komen voor de praktijk. Meer informatie: peter.vandenberg@deltares.nl. GEOtechniek juli

10 Actueel Onder redactie van R.P.H. Diederiks BESIX bouwt nieuwe parkeergarage in R dam Maart jl. heeft BESIX Nederland van de gemeente Rotterdam de definitieve opdracht verkregen voor het project Parkeergarage Kruisplein. Het betreft een ondergrondse parkeergarage voor 760 personenauto s in het centrum van Rotterdam, vlakbij het Centraal Station (OVT). De constructie bestaat uit een bouwput met diepwanden tot ca. 41 m diep. Deze bouwput kan vervolgens droog worden ontgraven tot ca. 20 m diep. Binnen deze bouwput wordt een betonconstructie van 5 niveaus gerealiseerd. Verder behoren tot het project: wegeniswerken, elektrotechnische installaties en de volledige afwerking van de parkeergarage en het maaiveld erboven. De werken zullen starten in 2009, de oplevering is voorzien in Geo-Oscars heten vanaf 2009 Geo-Awards Tijdens de Funderingsdag op 5 november 2009 worden weer prijzen uitgereikt voor publicaties die bijdragen aan de ontwikkeling van het vakgebied Geo-engineering: het bouwen met, in en op de grond. Vanaf 2009 heten deze prijzen de Geo-Awards. Mandy Korff, zal namens Deltares en KIVI-NIRIA Geotechniek de prijzen uitreiken. Een overzicht van de genomineerden (een selectie van ongeveer 10 kandidaten) wordt september op gepubliceerd. Jan Maertens ontvangt Prijs E. De Beer voor periode (België), Dr. Alain Holeyman (VS), Prof. Michele Jamiolkowski (Italië), en Prof. William Van Impe (België) Na de formele overhandiging van de prijs, die door meer dan 70 personen werd bijgewoond, gaf de laureaat een uiteenzetting met betrekking tot de speciale geotechnische vaststellingen bij de Europaterminal te Antwerpen. Deze presentatie is te downloaden: Dag in dag uit leven, wonen, bouwen, werken, lopen, rijden we op en over de grond, maar weinigen zijn zich bewust van de bijzondere eigenschappen die grond als bouwmateriaal heeft. Om daar verandering in te brengen reiken Deltares en KIVI-NIRIA Geotechniek Geo-Awards uit in 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. Prijswinnaars worden op de Funderingsdag in het zonnetje gezet en tevens beloond met een cheque van 1000,-. De organisatie zal uit de aanmeldingen een selectie maken waaruit de jury uiteindelijk drie prijswinnaars kiest. De voorzitter van de jury, Ter gelegenheid van de Algemene Vergadering van de Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek (BGGG) die op 28 april jl. Werd gehouden in het Pullman hotel te Diegem, werd de vierjaarlijkse Prijs E. De Beer voor de periode uitgereikt aan Prof. Jan Maertens. Prof. Jan Maertens is zaakvoerder van het geotechnische studiebureau Jan Maertens & Partners bvba en is tevens docent aan het departement Burgerlijke Bouwkunde van de Katholieke Universiteit Leuven. Deze prijs wordt toegekend door de vzw Fonds & Prijs E. De Beer, die samengesteld is uit afgevaardigden van de polytechnische faculteiten van alle Belgische Universiteiten. Met het toekennen van deze prijs aan een personaliteit die een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan het vakgebied van de grondmechanica en de geotechniek, wil de vzw de nagedachtenis van Prof E. De Beer in ere houden. Voorgangers van prof. Jan Maertens die sinds 1986 de prijs mochten ontvangen zijn Prof. Branko Ladanyi (Canada), Prof. Victor Roisin Boven: prof. C. Bauduin (links - voorzitter BGGG en voorzitter vzw. Prijs E. De Beer ) overhandigt de prijs aan de laureaat prof. J. Maertens. Onder: prof. J. Maertens met prof. A. Holeyman (rechts - secretaris vzw Prijs E. De Beer ). 8 GEOtechniek juli 2009

11 Engineering Een betrokken ingenieur! Strukton Engineering bv Postbus BA Maarssen Tel Fax Web Ben JIJ de praktijkgerichte geotechnicus? En spreekt onderstaande jou aan? Functie-inhoud: - het in multidisciplinaire teams bijdragen aan het ontwerp van diverse geotechnische constructies w.o. kerende constructies, funderingen en grondlichamen - het (zelfstandig) uitvoeren van diverse geotechnische berekeningen t.b.v. het aanbiedings- en uitvoeringsproces, o.a. met de M-Serie programmatuur en met Plaxis - bij voldoende ervaring als projectverantwoordelijke leiding geven aan kleine ontwerpteams - standplaats Utrecht en mogelijk ook elders op projectbasis Functie-eisen: - HBO Civiele Techniek (constructieve afstudeerrichting met geo- en funderingstechnische vakken) of TU (Masteropleiding Civil Engineering, variant Hydraulic and Geotechnical Engineering) - enkele jaren ervaring in het vakgebied is een pré. Pas afgestudeerden worden ook uitgenodigd te reageren - naast geotechnisch ook constructief inzicht hebben - kennis van de voor het vakgebied relevante normen en richtlijnen - gevolgde cursussen op het vakgebied is een pré Dan zien wij graag jouw reactie tegemoet via de post of !

12 Creating tools that move your business Sondeerapparatuur kn voor on- en offshore Automatisch en continu sonderen Conussen voor geo- en milieutechnisch bodemonderzoek Boorapparatuur icm sondeerapparatuur Apparatuur voor het nemen van ongestoorde bodemmonsters Vane-testers Draadloze gegevensoverdracht Elektrische meetapparatuur Software Nieuw! Autocoson - Volledig automatisch en continu sonderen - Gebruikersvriendelijk - Kostenbesparend A.P. van den Berg Machinefabriek Postbus 68, 8440 AB Heerenveen tel fax info@apvandenberg.nl

13 agenda = Organisatie Cursussen Basiscursus damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR en 29 september Deltares Academy Modelleren van bronbemalingen 22 september Deltares Academy Aan de grond zitten 28 september, oktober Groep 1 30 september, oktober Groep 2 Deltares Academy Ontwerpregels paalmatrassystemen 6 oktober PAO Stabiliteit van grondlichamen berekenen met MStab 6 oktober Deltares Academy Eurocode 7: Geotechniek 13 oktober PAO Basiscursus damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR oktober Deltares Academy Geotextiel in de waterbouw 3 november PAO Horizontaal gestuurd boren met MDrill 10 november Deltares Academy Gevorderdencursus damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR november Deltares Academy Internationale Congressen International Symposium on Geoenvironmental Engineering, ISGE 2009 September 8-10, 2009, Zhejiang University, Hangzhou China 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 5-9 oktober 2009, Alexandrië Egypte 9th International conference on geosynthetics (IX ICG), maart 2010 Brazilië Risicobeheersing van gemeentelijke bouwprojecten 7 oktober Deltares Academy Paalfunderingen ontwerpen en toetsen volgens NEN en CUR 7 oktober en 24 november Deltares Academy Informatie en aanmelding Betonvereniging (0) COB (0) CROW (0) CUR (0) Excursies Deltares Academy (0) Deltares (0) Elsevier Opleidingen (0) KIVI NIRIA (0) KOAC-NPC (0) Excursie N210 september 2009 KIVI NIRIA afdeling Geotechniek NGO (0) NSTT (0) PAO (0) PLAXIS (0) TI-KVIV (0) DFI-EFFC International Conference Geotechnical Challanges in Urban Regeneration mei 2010, Londen UK 2th International Symposium on Service Life Design for Infrastructure 4-6 oktober 2010, Delft Nederland Lezingen / Themadagen Beton in funderingen 22 september Betonvereniging / KIVI NIRIA Geotechniekdag 5 november KIVI NIRIA / KVIV 2e Kivi/Niria lezingenavond november KIVI NIRIA afdeling Geotechniek Geotechniek is er weer bij! U ook? Rondom de 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, oftewel de ICSMGE 2009, die dit jaar van 5-9 oktober in Alexandrië (Egypte) gehouden zal worden, verschijnt een speciale Engelstalige editie van het vakblad Geotechniek. Gerenommeerde bedrijven/instellingen uit de GWW-sector profileren zich internationaal door het afgeven van een capability statement en belichten hiermee tevens de state of the art van de Nederlandse geotechniek. Deze editie verschijnt begin september 2009, exclusief voor de congresbezoekers en abonnees/sponsors van Geotechniek. Een unieke gelegenheid om uw organisatie aan een breed internationaal publiek te presenteren! Informatie over plaatsingsmogelijkheden en tarieven: bel Uitgeverij Educom bv, Rotterdam of mail naar: info@uitgeverijeducom.nl.

14 dr. ir. O.M. Heeres Gemeentewerken Rotterdam en TU Delft vraag & antwoord In deze rubriek dit keer vragen uit het tentamen Numeriek modeleren van geotechnische problemen, afkomstig uit de academische jaargang Vraag 1 In tegenstelling tot 25 jaar geleden worden eindige elementen tegenwoordig veel vaker toegepast. Eén van de redenen is de toegenomen complexiteit van problemen. Er zijn echter nog twee belangrijke redenen. Geef deze redenen. Geef ook een korte toelichting. A Ten eerste maakt de ontwikkeling van computers het mogelijk geavanceerde berekeningen uit te voeren. In de jaren 70 van de vorige eeuw werd in de constructiewereld nog veel met de rekenliniaal gewerkt. Ook kwamen de eerste computers beschikbaar waarmee voor het eerst raamwerken of zettingen met de computer konden worden berekend. Tegenwoordig kunnen veel driedimensionale berekeningen gewoon op de pc worden uitgevoerd. 3d berekeningen lijken in veel gevallen zelfs de trend te worden. Ten tweede heeft er een enorme ontwikkeling plaatsgevonden met betrekking tot eindige elementen, algoritmen, grondmodellen, de simulatie van constructieve elementen, enz. Hierdoor kan een veel grotere range aan problemen worden gesimuleerd dan enkele decennia terug. Vraag 2 Noem een probleemtype waarvoor de keus voor eindige elementen de juiste kan zijn. A Er zijn veel probleemtypes denkbaar, maar hier wordt vooral gedoeld op problemen waarin vervormingen een rol spelen, zoals interactievraagstukken. Men moet echter nooit blind vertrouwen op eindige elementen. Zo wordt in de praktijk bijvoorbeeld soms gedacht dat eindige elementensommen grondvervormingen achter damwanden goed kunnen voorspellen. Potts & Zdravkovic (2001) geven een aansprekend voorbeeld waarin ze laten zien dat de uitkomsten volledig afhankelijk zijn van het gekozen grondmodel en de afmetingen van de eindige elementenmesh. Daarnaast kunnen lang niet alle grondmodellen de vervormingen goed voorspellen bij de kleine rekken die optreden in bijvoorbeeld zettingstroggen achter damwanden, zie bijvoorbeeld Brinkgreve et al. (2006). Vraag 3 Noem enkele conventionele rekenmethoden voor geotechnische problemen. A Veelgebruikte conventionele modellen voor geotechnische problemen zijn: voor damwanden de methode Blum, en de verend ondersteunde ligger. Voor zettingen: Koppejan en Terzaghi, en voor stabiliteitsproblemen de methode Bishop (zie bijvoorbeeld Verruijt, 1990). Vraag 4 In bepaalde situaties zijn conventionele rekenmethoden meer gepast, en kunnen eindige elementen te veel van het goede zijn. Noem een probleemtype waarvoor dit kan gelden. A Eindige elementenberekeningen geven complete uitvoer. In situaties waarin bekend is volgens welk mechanisme het probleem zich zal gedragen, is deze complete uitvoer vaak niet nodig en zijn conventionele sommen voor de hand liggend. Programma s die gebaseerd zijn op conventionele methoden zijn meestal ook veel sneller in het gebruik dan eindige elementen. In situaties waarin dus snel resultaten nodig zijn kan het beter zijn om met conventionele methoden, of met combinaties daarvan, te werken. Verder hebben conventionele modellen meestal minder invoerparameters nodig dan eindige elementenmodellen, en vaak ook bekendere parameters. Door ervaring van jaren, is er sprake van een zekere balans tussen de systeemfout van conventionele methoden en de fout in de parameters. Bij geavanceerde modellen hoeft dit niet zo te zijn. Het gebruik van eindige elementen kan dus meer vragen oproepen dan het beantwoordt, waardoor extra kosten gemaakt moeten worden. Vraag 5 Noem drie zaken die kunnen worden geanalyseerd met een eindig elementenmodel, en minder goed of niet met een conventionele rekenmethode. A Driedimensionale effecten, vervormingen, spanningspaden, interactie Vraag 6 Bij het maken van een eindige-elementenmodel worden onder andere de volgende keuzen gemaakt. Geef voor elk van de onderstaande punten een voorbeeld van een keuze die moet worden gemaakt. Hoe beïnvloeden deze de rekenresultaten? Modeleren van de geometrie Modeleren van de grondlagen Type analyse Modelering van constructies, indien aanwezig A Modelleren van de geometrie: 1d, 2d of 3d, de afmetingen van het model, de grootte van eindige elementen, modellering van symmetrie, belastingen, en randvoorwaarden. Deze keuzen hebben grote invloed op de resultaten. Modelleren van de grondlagen: voeg je lagen samen of niet, keuze van grondmodellen, welke parameters voer je in, en hoe kom je aan deze parameters. De keuzen hebben grote invloed op de resultaten. Met het type analyse wordt bedoeld: gedraineerd of ongedraineerd, statisch of dynamisch, vervormingsanalyse of stabiliteitsanalyse. Deze keus is van grote invloed op resultaten. Zo is bijvoorbeeld bij ingravingen de stabiliteit op lange termijn maatgevend, en bij ophogingen de stabiliteit op korte termijn. Het te bouwen eindige elementenmodel moet bovendien afgestemd zijn op het analysetype. Zo kan een model dat geschikt is voor een stabiliteitsanalyse te klein zijn voor een vervormingsanalyse omdat de randvoorwaarden het mechanisme beinvloeden. Door foutieve keuzen kan de plank dus mis worden geslagen. Modellering van constructies: Ook deze keus is van grote invloed. Modelleer je bijvoorbeeld palen of ankers met lijnelementen die axiale krachten en buigende momenten of alleen axiale krachten kunnen overbrengen, of kies je juist voor volume-elementen. Vooral in 2d sommen beïnvloedt deze keuze de omliggende grondvervormingen in hoge mate. Bij volume-elementen bestaat in sommige gevallen een risico op onrealistische spanningsverdelingen in doorsneden ter plaatse van laagovergangen of hoeken in de geometrie. Bovenstaande is slechts een greep uit de keuzen die moeten worden gemaakt. Het moet inmiddels duidelijk zijn deze keuzen bepalend zijn voor de uitkomsten. Vraag 7 Grond gedraagt zich zeer niet-lineair. Om dit gedrag goed te kunnen modeleren zijn eindige elementenprogramma s gebaseerd op algoritmen die de belastingen in incrementen opdelen, en iteratief voor ieder increment de spanningen en vervormingen berekenen. Als het algoritme is geconvergeerd, betekent dit dat het programma een oplossing heeft gevonden, waarvoor bijvoorbeeld evenwicht geldt. Betekent het predicaat geconvergeerd dat je uitkomsten hebt gevonden die je denkt te hebben gevonden? Geef een toelichting. A Eerst volgt een korte uitleg over de eindige elementenmethode zelf. 12 GEOtechniek juli 2009

15 vraag & antwoord In eindige elementenprogramma s worden grond en constructies in stukjes opgedeeld, die we eindige elementen noemen. In ieder element worden een aantal knopen gedefinieerd. Gebaseerd op de geldende differentiaalvergelijkingen wordt voor ieder element een relatie afgeleid tussen de krachten in de knopen en de verplaatsingen van de knopen. De algemene uitdrukking van de relatie is : stijfheid maal verplaatsing = kracht, Ku = F. De voor alle elementen geldende vergelijkingen worden in het programma samengevoegd tot één stelsel vergelijking dat voor het hele model geldt. Ook dit stelsel heeft de bekende vorm: stijfheid maal verplaatsing = kracht, Ku = F. In geval van niet-lineaire grondmodellen wordt dit stelsel incrementeel opgelost: K u = F. Voor het oplossen van dit stelsel vergelijkingen zijn diverse algoritmen beschikbaar (Zienkiewicz and Taylor, 1991). Deze berekenen de oplossing binnen een bepaalde nauwkeurigheid, de zogenaamde convergentienorm. Deze is vaak in de orde 10-5, wat betekent dat het programma probeert het stelsel vergelijkingen met deze nauwkeurigheid op te lossen. Afwezigheid van numerieke instabiliteiten en het vinden van een oplossing betekent dus niet meer dan dat de gevonden verplaatsingen en spanningen voldoen aan de vergelijking K u = F, binnen de door de gebruiker opgegeven nauwkeurigheidsmarge. Zoals bij vraag 6 al bleek, hebben de keuzen die worden gemaakt tijdens het modelleren, een invloed die vele ordes groter is. De conclusie luidt dan ook dat convergentie niet betekent dat je vindt wat je denkt te vinden en waar je behoefte aan hebt. Tot slot Wanneer je een eindige elementenanalyse uitvoert of beoordeeld is het goed om je drie dingen af te vragen: 1. Doet het programma wat het zegt dat het doet? Met andere woorden, is er met een goed programma gewerkt? 2. Krijg ik de antwoorden waarvan ik denk dat ik ze krijg? Dit betreft vooral de input die in het programma is gestopt. Rubbish in is rubbish out. 3. Krijg ik de antwoorden die ik nodig heb? Deze vraag slaat vooral op de manier waarop het model tot stand is gekomen en de keuzen die daarbij zijn gemaakt. Vertrouw dus niet zo maar op mooie kleurenplaatjes (Wood, 2004). Literatuur Brinkgreve R.B.J., Bakker K.J., Bonnier P. (2006), The relevance of small-strain soil stiffnes in numerical simulation of excavation and tunneling projects, In Numerical Methods in Geotechnical Engineering, Schweiger (ed.), Taylor and Francis Group, London, pp Potts D.M. and Zdravkovic L. (2001), Finite Element analysis in geotechnical engineering, volume 2 - Application, Thomas Telford Ltd, London, pp Verruijt (1990), Grondmechanica, Delftse Uitgeversmaatschappij, Delft. Wood D.M. (2004), Geotechnical modeling, Spon Press, Oxfordshire, pp Zienkiewicz O.C. and Taylor R.L. (1991), The Finite Element Method - Volume 2, Fourth Edition, McGraw-Hill, London, pp

16 CUR Bouw & Infra Info Hoogwaardig bouwen met baggerspecie in geotextiele tubes In de huidige situatie wordt baggerspecie vaak in speciaal ingerichte depots gestort. In andere gevallen wordt de bagger in zee of in estua- Innovatief bouwen op/in de slappe bodem In april jl. zijn de projectleiders binnen de werkgroep Slappe bodem bijeen geweest om de resultaten van deze inventarisatie met elkaar Tijdens de wettelijk verplichte, vijfjaarlijkse toetsing op veiligheid van primaire waterkeringen is in 2006 gebleken dat ongeveer 30% van alle primaire waterkeringen niet voldoet. Het toetsen van het veel grotere areaal aan regionale waterkeringen is in gang gezet. De eerste resultaten van deze toetsing wijzen ook voor de regionale keringen op een grote versterkingsopgave. Het niet voldoen van waterkeringen aan de veiligheidsnorm zorgt voor een gevoel van onveiligheid in de desbetreffende gebieden. Er zijn hoge kosten verbonden aan de maatregelen om de waterkeringen met voldoende veiligheid hun waterkerende functie te laten vervullen. Het verbeteren van de waterkerende functie wordt gerealiseerd door waterkeringen te verhogen en het profiel ervan te verstevigen. Veiligheid op zowel korte als lange termijn staat voorop. Los van het advies van de Deltacommissie van september 2008 is er een enorme versterkingsopgave voor onze waterkeringen. Indien het advies wordt vertaald in concrete projecten zal het de versterkingsopgave vergroten, waardoor de kosten alleen maar verder zullen toenemen. ria gestort. Structurele afzet van baggerspecie tegen de laagste stortkosten staat hier voorop. Er ontstaat echter een toenemende maatschappelijke weerstand tegen depots. Ten eerste door de milieubelasting vanwege het transport en de verwerking, ten tweede vanwege de hoge stortkosten die nodig zijn om de aanleg van depots te compenseren en ten derde door het ruimtegebruik van de depots. Vooral ook vanuit het Ministerie van Verkeer en Waterstaat wordt gestimuleerd om baggerspecie niet op te bergen maar als grondstof toe te passen. Met de toepassing van met baggergevulde geotextiele tubes wordt de keten van erosie, baggeren, en versterking van waterkeringen gesloten en worden transport- en energiekosten geminimaliseerd. CUR-commissie F50 heeft onderzoek gedaan naar de haalbaarheid van deze toepassing: technische/ economische aspecten alsook weten regelgeving. Het resultaat is dat hoogwaardige toepassing in waterkeringen haalbaar is. Bij het verschijnen van deze Geotechiek is de publicatie waarschijnlijk beschikbaar. Meer informatie: In opdracht van de Werkgroep Slappe Bodem binnen het Intergemeentelijk Samenwerkingsorgaan Midden-Holland (ISMH) is een onderzoek uitgevoerd naar de ervaringen met innovatieve contracten dan wel innovatieve technieken binnen de aangesloten slappe bodem gemeenten. Het initiatief tot dit onderzoek werd genomen door de ambtelijke stuurgroep, waarin de bestuurders van de gemeenten in het gebied Midden-Holland zijn vertegenwoordigd. Achtergrond is om met en van elkaar te leren; om ervaringen te delen en zo elkaar te helpen in een betere en meer economisch verantwoorde aanpak bij het bouwen op en in dit slappe bodem gebied. Kort gezegd: denk wijzer, werk slimmer en bouw beter. De inventarisatie van innovatieve contracten en het toepassen van innovatieve technieken leverde een aantal interessante beelden op. Ervaringen met bv. een D&C contract, een bouwteamconstructie en het in de markt zetten van een project op basis van een Programma van Eisen. Wat bleek en dat is niet zo verwonderlijk, een nauwe samenwerking tussen opdrachtgever en opdrachtnemer is bij een innovatief contract voorwaarde is. Het alleen maar over de schutting gooien van het contract en dan afwachten wat de opdrachtnemer ermee doet leidt niet tot een succesvolle uitvoering. te delen. Wat mooi was in die bijeenkomst was vooral dat de deelnemers vanuit de verschillende gemeenten concreet kennis namen van de ervaringen van hun collega s. Het ging echt om het uitwisselen van kennis en ervaring, bv. de vraag Hoe pak je dat nu concreet aan in die contractvorm of die innovatieve techniek. Afspraken werden gemaakt om bij elkaar te gaan buurten ; om verder door te praten en de kennis en ervaring in een bepaalde gemeente naar jouw eigen situatie te vertalen. Kortom: samenwerking met elkaar en leren van elkaar; dat is al een van de resultaten van dit onderzoek. Meer weten: erwin.vega@curbouweninfra.nl of fred.jonker@curbouweninfra.nl Diepwanden Bij een aantal projecten waarbij diepwanden zijn toegepast, zijn in het recente verleden problemen opgetreden. De vraag die zich daarbij voordoet is of dat te maken heeft met gebrek aan kennis of ervaring, of dat andere fenomenen daarbij een rol hebben gespeeld. In de discussie die hierover is gevoerd is geconstateerd dat het voor de komende projecten en met name het project spoortunnel Delft zeer gewenst is, zo niet noodzakelijk, om: op korte termijn een state-of-theart rapport te realiseren waarin alle kennis en ervaring m.b.t. ontwerp Wat betreft toepassing van innova- en uitvoering wordt opgenomen; tieve technieken bleek dat het een praktijkonderzoek uit te daarbij niet alleen gaat om toepas- voeren bij de te bouwen spoor- sing van lichte ophoogmaterialen. tunnel Delft, gericht op kwaliteits- Het gaat ook om het ontwerpen en controle van de gemaakte wand toepassen van systemen om bv. bij vooraf aan de ontgraving (zoals hevige regenval het hemelwater waterdichtheid) snel te kunnen afvoeren. Daarnaast bleek een aantal gemeenten de Inmiddels is een gezamenlijke slappe bodem vrijwel geheel dan CUR/COB-commissie aan de slag wel gedeeltelijk te verwijderen. om beide activiteiten te ontwikke- 14 GEOtechniek juli 2009

17 CUR Bouw & Infra Info len en te begeleiden. Op termijn richtlijn komt in het derde kwartaal korte termijn start de integratie van zal de inhoud van het state-of-the beschikbaar. de onderdelen tot een richtlijn art rapport ook worden opgenomen in het bij het COB in ontwikkeling Blijvend Vlakke Wegen waarmee opdrachtgever/ adviseur in staat is het benodigde grond- zijnde Handboek Tunnelbouw en het COB kennissysteem KCOB. Geïnteresseerd? Mail svp of Nieuwe perspectief in Bouwputten en Funderingen Betreft de samenwerking CUR Bouw & Infra met Delft Cluster. Het programma bestaat uit vier commissies op basis van het Delft Cluster onderzoeksprogramma. Het streven is om de commissies eind derde kwartaal 2009 af te ronden. Richtpunt voor afronding is de geplande Geotechniekdag op 5 november Commissie Axiaal belaste palen De commissie Axiaal belaste palen zal haar werkzaamheden in september afronden. De onderzoeksresultaten zijn meerdere keren in de commissie gepresenteerd en besproken. De analyse en rapportage zal worden beperkt tot het gedrag van grondverdringende palen omdat onvoldoende kwalitatief hoogwaardige gegevens beschikbaar zijn van de overige paaltypen. De commissie zal aanbevelen om vervolgonderzoek te verrichten op proefpalen van diverse typen op terreinen die langdurig beschikbaar zijn als proeflocatie. Commissie Monitoring bouwputten De eerste versie van de richtlijn is in het eerste kwartaal 2009 getoetst aan twee concrete praktijkcases, het SDU project in Den Haag en de Weenatunnel in Rotterdam. Op basis van de daarin opgedane ervaringen wordt nu de final draft van de richtlijn voorbereid. Deze final draft zal in mei 2009 in de commissie besproken worden. Daarna volgt de eindredactie en het drukgereed maken van de definitieve richtlijn. Gepland is dat de richtlijn in het derde kwartaal 2009 beschikbaar komt. Commissie Snelle paaltesten De commissie Snelle paaltesten is bezig haar activiteiten af te ronden. De eindresultaten van de in Waddinxveen uitgevoerde proef zijn in de commissie besproken. Het internationale afstemmingproces is opgestart en wordt in de tweede helft 2009 afgesloten. De richtlijn is inmiddels gecompleteerd met een stappenplan voor de twee daarin opgenomen rekenmethoden. In juni 2009 is de final draft in de commissie besproken en start het publicatie gereed maken van de richtlijn. De richtlijn komt in het derde kwartaal 2009 beschikbaar. Commissie Door grond horizontaal belaste palen Op basis van een uitvoerige analyse, met verschillende rekenmethoden, van een vijftal cases en uitvoering van een centrifugeproef begint de nieuwe op te stellen richtlijn vorm te krijgen. Cruciaal onderdeel van de commissieactiviteiten, op het raakvlak constructie/ grond, vormde de afstemming met ervaren constructeurs. De final draft is in juni 2009 in de commissie behandeld; de Betreft een samenwerking met CROW en Delft Cluster Het programma wordt, evenals het programma Nieuw perspectief en Bouwputten, in de tweede helft 2009 afgesloten. Onder de noemer Blijvend Vlakke Wegen in de Praktijk wordt onderzocht of er bij de betrokken partijen draagvlak voor een vervolgtraject aanwezig is. In dit vervolgtraject zal een sterk accent gelegd worden op doorwerking in de praktijk van de in Blijvend Vlakke Wegen bereikte resultaten. Het programma Blijvend Vlakke Wegen omvat twee CUR commissies en drie CROW werkgroepen. De stand van zaken m.b.t. de beide CUR commissies is als volgt: Commissie Paalmatrassystemen Betreft de voortzetting van de eerdere commissie Paalmatrassystemen op dit onderwerp, C147. Het resultaat daarvan was een voorlopige richtlijn die alleen digitaal beschikbaar is. Op basis van nader Delft Cluster onderzoek en de resultaten uit twee actuele praktijkcases, de N210 in de Krimpenerwaard en de spoorwegovergang in Houten, wordt er voortvarend gewerkt aan de nieuwe ontwerprichtlijn. Gepland is dat ook deze richtlijn in het derde kwartaal 2009 beschikbaar komt. Commissie Grond-onderzoek (in de tenderfase) van infrastructurele projecten Deze commissie richt zich, getriggerd vanuit de nieuwe contractvormen, op een richtlijn voor eenduidig grondonderzoek in de verschillende fases van een infrastructureel project. De eerste onderdelen van het werkplan zijn inmiddels uitgevoerd. Op onderzoek op uniforme wijze, risicogestuurd uit te voeren. Ook deze commissie zal haar activiteiten in het derde kwartaal 2009 afronden. Meer weten: ton.siemerink@curbouweninfra.nl Programma Klimaatdijk Het programma Klimaatdijk is, vanuit de klimaatveranderingen, ontstaan in het Innovatie programma Water van Rijkswaterstaat (WINN). Begin vorig jaar is het programma ondergebracht bij CUR Bouw & Infra. Het programma bestaat uit een netwerk Klimaatdijk met daarin een coördinerend Platform Klimaatdijk, een kennisprogramma Klimaatdijk waarin alle benodigde kennis gemobiliseerd wordt en een uitvoeringsprogramma Klimaatdijk waarin met concrete praktijkcases een sterke wisselwerking met de praktijk gelegd wordt. Op basis van een eerste kennisinventarisatie Klimaatdijk, die samen met Kennis voor Klimaat is uitgevoerd, wordt het netwerk Klimaatdijk thans versterkt met die partijen die noodzakelijk zijn om het gewenste eindresultaat te bereiken. Met de binnen het netwerk Klimaatdijk te vormen consortia zullen het komende half jaar een drietal tenderprocessen worden op gestart ter verdere financiering van het programma Klimaatdijk. Meer weten: ton.siemerink@curbouweninfra.nl GEOtechniek juli

18 D.G. Mans Meged Engineering & Consultancy Leren van geotechnisch falen Waarom een project Leren van. Falen van grond- en grondgerelateerde constructies (bouwputten, funderingen, grondwerk) vormen een belangrijke schadepost, zowel in de utiliteits- en woningbouw als de grond-, wegen waterbouw. Naast directe schade kan dit ook gepaard gaan met indirecte schade. Aan aansprekende voorbeelden, met name bij binnenstedelijke ondergrondse bouwwerken, geen gebrek. Het ligt voor de hand: leer ervan en zorg dat hetzelfde je niet nog een keer overkomt. Dat blijkt moeilijker dan het lijkt. Discussies na falen concentreren zich vaak op de schuldvraag. Meerdere oorzaken en meerdere betroken partijen maken het beeld er niet helderder op. En in volgende projecten werken partijen weer in een andere samenstelling. Met het project Leren van geotechnisch falen wordt beoogd een meer structurele aanpak van case onderzoek en het daarop volgende leerproces te verkrijgen. Het is een initiatief van KIVI NIRIA Geotechniek en RWS en wordt als CUR Bouw&Infra project uitgevoerd. Eerder is daar het project Leren van Instortingen geïnitieerd, inmiddels voortgezet in het Platform Constructieve Veiligheid. Het project wordt uitgevoerd onder leiding van een commissie bestaande uit de volgende deelnemers: K.J.(Klaas Jan) Bakker Centrum Ondergronds Bouwen C.B.M. (Kees) Blom IGWR, gemeente Rotterdam P.M.C.B.M. (Paul) Cools Rijkswaterstaat J.K. (Jacco) Haasnoot CRUX Engineering A. (Fred) Jonker (secretaris) CUR Bouw&Infra D.G.(Dik-Gert) Mans (voorzitter) Meged Engineering&Consultancy A.J. (Adriaan) van Seters Fugro H.R. (Hans) van der Sluis CIHR Adviezen M. Th. (Martin) van Staveren Deltares J.(Jan) de Vos Geomet Aanpak van het onderzoek In eerste instantie wordt beoogd, door het onderzoeken van cases waarbij falen van grond- of grondgerelateerde constructies is opgetreden, inzicht te krijgen in de oorzaken. Bij de keuze van cases wordt gelet op voldoende spreiding in de aard van de constructies. Voorwaarde is dat de gegevens openbaar zijn of beschikbaar worden gesteld. Om lessen te kunnen trekken wordt met de volgende invalshoeken naar het falen gekeken: - welke technische, organisatorische of andere aspecten hebben een rol gespeeld bij het falen? - hadden andere ontwerpen, voorbereidingen, uitvoeringstechnieken, maatregelen en/of organisatie wel tot een goed project resultaat geleid? De case onderzoeken worden telkens uitgevoerd door twee commissieleden en de resultaten bediscussieerd in de commissie alvorens deze vast te stellen. Na het bestuderen van meerdere cases zullen vervolgens generieke conclusies worden getrokken en acties worden geïnitieerd om tot verbetering te komen. Oorzaken van falen Doorgaans zijn meerdere oorzaken aan te wijzen. Analyse leert ons dat het vaak voldoende is één van de oorzaken weg te nemen om falen te voorkomen (zie figuur 1). Onderscheid wordt gemaakt in oorzaken van technische aard en van menselijke aard. Technische oorzaken hebben betrekking op het falen van de (geo-) technieken: de uit het slot gelopen damwand, falende meetapparatuur, lekkende voegen, andere grondslag dan verwacht. Voor de oorzaken van menselijke aard worden de volgende niveaus onderscheiden: - oorzaken van falen op het niveau van de professional, - oorzaken van falen op het niveau van de projectorganisatie, - oorzaken van falen op het niveau van de sector. sector (niet) falende grond- en grondgebonden constructies professional Van een oorzaak op het niveau van de professional is sprake als geen falen zou zijn opgetreden als een andere persoon of een ander onderdeel van een organisatie de betreffende taak wel goed zou hebben uitgevoerd. De fout (door vergissing, door gebrek aan kennis) van de professional (de geotechnisch adviseur, de uitvoerende) valt in deze categorie. Maar ook de beroepsfout van een gespecialiseerd adviesbureau of de heiploeg die slecht werk levert terwijl hun collega-ploeg in dezelfde omstandigheden dat niet doet. Van oorzaken van falen op het niveau van de projectorganisatie is sprake als een andere projectorganisatie, door een andere taak- projectorganisatie Figuur 1 Falen door meerdere oorzaken, maar het wegnemen van één oorzaak kan al voldoende zijn om falen te voorkomen, hier geïllustreerd door het gatenkaas model. Figuur 2 De drie onderscheiden rubrieken kunnen elkaar beïnvloeden. 16 GEOtechniek juli 2009

19 J.K. Haasnoot CRUX Engineering BV H.R. van der Sluis CIHR Adviezen BV In het kader van het project Leren van geotechnisch falen wordt een aantal cases beschouwd. In dit artikel: verdeling, andere maatregelen in de zin van coördinatie, communicatie, preventieve maatregelen, controle, monitoren e.d., het falen had kunnen voorkomen. Onder de projectorganisatie wordt hier verstaan het geheel van organisatorische relaties dat, al dan niet verplicht, wordt aangegaan om de doelstellingen van het project te realiseren. Van oorzaken van falen op het niveau van de sector is sprake in geval van onbekende fenomenen, leemten in kennis, gebrekkige opleidingen, gebrekkige regelgeving en normering, slechte gewoonten (zoals dominantie van prijs boven kwaliteit) e.d. De genoemde rubrieken zijn niet onafhankelijk van elkaar. Een projectorganisatie kan, door passende maatregelen, falen ten gevolge van oorzaken op niveau van de professional en/of techniek voorkomen of de gevolgen beperken, de sector kan door kennisoverdracht en cultuur invloed uitoefenen op professionals en toekomstige projectorganisaties enz. (zie figuur 2.) Case studies en vervolg Inmiddels is een vijftal cases uitgewerkt en is er nog een aantal in voorbereiding. De komende periode zullen resultaten hiervan worden gepubliceerd. Er is een aanvang gemaakt met een cross analyse waarin over de cases heen oorzaken worden gerubriceerd. Dat geeft handvatten voor verbeteringen op het werkterrein van de professional, de projectorganisatie en de sector. Expliciete toepassing van integraal toegepast risicomanagement zal hier zeker een onderdeel van uit maken. Ook in andere verbanden wordt gewerkt aan verbeteringen. RWS is gestart met Geo- Impuls, een programma met als doel een reductie van geotechnisch falen met 50%. Lessen uit Leren van geotechnisch falen en de acties van Geo-Impuls moeten het continue leerproces, noodzakelijk om betere resultaten te behalen, voeden en stimuleren. Nadere informatie over het project is te verkrijgen bij de secretaris van de commissie, Fred Jonker, via CUR Bouw&Infra Case Vlietland ziekenhuis Inleiding Bij het maken van de paalfundering ten behoeve van de nieuwbouw van het Vlietland ziekenhuis te Schiedam, in 2004, zijn problemen ontstaan. De in de grond gevormde, geheide palen, type vibro, bleken gedurende de uitvoering van grondwerk en paalfundering te verplaatsen en te breken. Via een proces van nader onderzoek naar de conditie van de palen en na pogingen tot gedeeltelijke vervanging heeft dit uiteindelijk geleid tot volledige afkeuring van de gerealiseerde paalfundering. Er is een nieuwe paalfundering ontworpen en uitgevoerd bestaande uit geprefabriceerde betonpalen. Dat is gepaard gegaan met vertraging van het bouwplan en dispuut over de verantwoordelijkheden. Inmiddels is het ziekenhuis gereed en begin 2009 in gebruik genomen. Het College Bouw Zorginstellingen heeft in 2007 een commissie ingesteld onder voorzitterschap van voormalig kamerlid Bert Bakker. Deze commissie heeft een feitenonderzoek gedaan naar de problemen met de paalfundering bij de nieuwbouw van het Vlietland ziekenhuis te Schiedam. Bij analyse van deze case is het verslag [2] van deze commissie gebruikt. Beschrijving van het project en de problemen De projectorganisatie is gebaseerd op traditionele verhoudingen: een opdrachtgever die architect, bouwmanager en adviseurs (onder andere de constructeur en geotechnisch adviseur) heeft aangetrokken en een aannemer heeft geselecteerd en gecontracteerd voor de uitvoering. Het project kent een lange voorgeschiedenis, onder andere betreffende de locatiekeuze; de bodemgesteldheid is daarbij overigens geen punt van afweging geweest. De gekozen nieuwbouwlocatie Nieuwland in Schiedam is gelegen in een gebied met zeer slappe grondslag. De eerste 5 m bestaat uit veen. De bovenkant van het pleistocene zand varieert van 13 à 19 m onder maaiveld. Pas vlak voor de aanvang van de bouw vindt een zandophoging plaats om het terrein toegankelijk te maken en op gewenst niveau te brengen; dit terwijl al in 1999 was geadviseerd een ophoging zo snel mogelijk aan te brengen. De adviezen van de grondmechanisch adviseur betreffende het bouwrijp maken, de bouwputvoorzieningen, de paalfundering en de uitvoering zijn gebaseerd op vraagstellingen van diverse partijen zoals de architect, de bouwmanager en de aannemer. Het zettinggedrag van de grond is berekend en de uitkomsten daarvan zijn gehanteerd voor het bepalen van het tijdstip waarop met de uitvoering van de paalfundering kan worden begonnen. Het blijkt bij de projectbetrokkenen achteraf niet bekend hoe het bouwrijp maken van het terrein in detail is uitgevoerd. Bouw en Woningtoezicht heeft, op grond van ervaring, in een vooroverleg, de voorkeur uitgesproken voor geprefabriceerde palen. De constructeur heeft echter, op grond van kosten, gekozen voor in de grond gevormde, geheide palen, type vibro. Zowel Bouw- en Woningtoezicht als de grondmechanisch adviseur hebben hier vervolgens voorwaarden aan verbonden om een goed resultaat te verkrijgen en te controleren. Er wordt slechts een beperkte excentriciteit van de paalbelasting (momentcapaciteit) voorgeschreven. Het grondmechanisch advies stelt dat slechts geringe horizontale krachten op de palen te verwachten zijn. Tegelijkertijd wordt wel geadviseerd geen open ontgravingen toe te passen in verband met dan te verwachten horizontale vervormingen. De toegepaste wapening is onvoldoende voor de in het bestek voorgeschreven paalexcentriciteit; in toetsingen van het ontwerp van de leverancier wordt dit niet opgemerkt. Tijdens de uitvoering blijkt dat de door Bouw en Woningtoezicht gestelde eis dat de betonconsumptie per paal niet meer dan 125% van de theoretische mag zijn, niet haalbaar; daar zijn geen consequenties aan verbonden. GEOtechniek juli

20 Leren van geotechnisch falen Bij de open ontgraving ten behoeve van een kelder wordt schade geconstateerd: palen zijn verplaatst en gebroken door horizontale grondvervormingen. Er worden stalen buispalen bijgeplaatst ter vervanging van gebroken palen. Deze activiteit veroorzaakt schade aan tot dat moment bruikbare palen. Het akoestisch doormeten van de vibropalen door drie verschillende partijen leidt tot verschillende interpretaties. In deze fase worden second opinions ingewonnen. Ondertussen wordt het bouwplan aangepast: nieuwe ontgravingen ten behoeve van een leidingtunnel leiden tot extra paalbreuken zodat besloten wordt de leidingen niet in de grond maar op het dak van het ziekenhuis te situeren. De besluitvorming over hoe nu verder verloopt moeizaam. Meerdere partijen hebben vanuit hun opdracht een rol daarin, maar de regie ontbreekt in eerste instantie: de grondmechanisch adviseur voert directie over de grondwerkzaamheden, de architect over de bouwwerkzaamheden en de bouwmanager voert het overall projectmanagement. Uiteindelijk wordt, na inschakeling van nog meer deskundigen, besloten dat onvoldoende zekerheid is over de kwaliteit van de aangebrachte paalfundering en dat deze dus moet worden afgekeurd. Nadere beschouwing van de geotechnische aspecten In de beschouwingen van de geotechnisch adviseur is uitgegaan van een gelijkmatige zandophoging. Op grond van geotechnische berekeningen zijn de te verwachten zettingen tijdens de consolidatiefase berekend en op grond daarvan het tijdstip waarop deze zettingen zullen eindigen. Deze berekeningen hebben een beperkt nauwkeurigheid. In werkelijkheid is de ophoging niet zo gelijkmatig uitgevoerd als verondersteld (o.a. ter plaatse van te dempen sloten) en zullen er ook nog significante secundaire zettingen (kruip) lange tijd na de consolidatiefase optreden. Daarmee zullen ook horizontale vervormingen optreden met horizontale belastingen op in deze grond geplaatste palen tot gevolg. Het niet kunnen opstorten van een deel van de palen tot maaiveld en de overconsumptie van beton duidt op een paalschacht met uitstulpingen en een ongelijkmatig doorsnede verloop. Locale bovenbelastingen uit heistelling, bouwverkeer of opslag en ontgravingen zullen nieuwe horizontale vervormingen veroorzaken en daarmee laterale belastingen op palen. Daarbij vormen de verplaatsingen van de paalkop de belangrijkste indicator, dat er wat mis is. Scheurvorming in de palen onder maaiveld bleek door metingen niet eenduidig vast te stellen. Dit alles resulteerde in een paalfundering met aanvullend stalen buispalen daar waar vibropalen gebroken waren maar veel onzekerheden over de kwaliteit van de nog te gebruiken vibropalen. Oorzaken van het falen Er is een reeks van oorzaken die een rol hebben gespeeld bij het mislukken van de paalfundering. Zonder volledigheid te willen nastreven worden de volgende oorzaken genoemd. Op het niveau van de professional: - de keuze voor een vibropaal (op grond van kosten) is onverstandig; met deze ondergrond wordt daarmee een te grote wissel getrokken op nauwkeurigheid van grondeigenschappen grondmechanische berekeningen, uitvoering en uitvoerbaarheid; - bij het bepalen van horizontale belastingen en vervormingen van de palen is de kruip van de grond, na consolidatie, ten onrechte verwaarloosd dan wel onderschat; - de toegepaste paalwapening is minder dan voorgeschreven in het bestek; - de uitvoering van het bouwrijp maken en de ontgravingen zijn niet geheel conform de opgestelde adviezen uitgevoerd; - er is niet gereageerd op de waarneming dat de betonconsumptie van de palen groter was dan vooraf als grenswaarde was toegestaan. Op het niveau van de projectorganisatie: - integratie van het ontwerp van bouwput, paalfundering en uitvoering heeft ontbroken; - in de planning van het project is onvoldoende rekening gehouden met en zijn onvoldoende de mogelijkheden benut van vroegtijdige voorbelasting van de ondergrond ter reductie van grondvervormingen; - toezicht op het built as designed is voor de grondwerkzaamheden onvoldoende geweest; - leiding en regie tijdens de uitvoering en met name tijdens de ontstane problemen heeft lange tijd ontbroken; herstelmaatregelen en aanpassingen van het ontwerp waren daardoor te fragmentarisch en bleken uiteindelijk niet voldoende. In de discussie van deze case in de commissie Leren van geotechnisch falen is geconstateerd dat er enkele factoren, die meer algemeen voor de gehele sector gelden, een rol hebben gespeeld: - de samenhang en integratie van de adviezen van geotechnisch adviseur met de overige disciplines was hier onvoldoende en vraagt een nadrukkelijker aandacht; - de cultuur van het kiezen voor de goedkoopste oplossing en de tijdsdruk boven kwaliteit. Als oorzaken van technische aard zijn aan te wijzen: - het akoestisch doormeten van de palen heeft hier onvoldoende uitsluitsel gegeven over de 18 GEOtechniek juli 2009