Aanpak grondonderzoek en ondergrondmodel

PDF-versie

Om dit groeiboek offline te bekijken, kunt u via de link hieronder een pdf-versie (3-5 MB) downloaden. Deze pdf wordt dagelijks geactualiseerd, maar blijft een momentopname: na verloop van tijd kan de gedownloade pdf afwijken van het online groeiboek.


Download pdf-versie

Participeren?

Het groeiboek heet niet voor niets groeiboek: de inhoud kan à la minute bijgewerkt worden om het boek beter te laten aansluiten bij de praktijk. Daar hebben we wel uw hulp voor nodig. Als u iets ziet wat niet klopt, of als u aanvullingen heeft, kunt u via onderstaand formulier contact opnemen. Na overleg kunt u dan rechten krijgen om het groeiboek aan te passen. De aanpassingen worden altijd nog even nagekeken voordat ze online komen.

De velden met * zijn verplicht.

Inhoudsopgave

    Geleerde lessen:
    Geleerde lessen

    Aanpak grondonderzoek

    Introductie

    Voor het doen van grondonderzoek bestaan er allerlei richtlijnen, rapporten en modellen. Deze kennis wordt echter niet altijd op het juiste moment of op de juiste manier gebruikt. Daarom heeft het COB-netwerk een groeiboek gemaakt dat kan dienen als digitaal stappenplan voor het opzetten van grondonderzoek en het maken van een ondergrondmodel.

    COB-Kennisbank

    Dit groeiboek sluit aan bij de verbreding van de COB-kennisbank die in het najaar van 2021 is afgerond. De kennisbank is aangevuld met items (rapporten, websites, video’s, etc.) die relevant zijn voor de Basisregistratie ondergrond (BRO), wat betekent dat er ook veel geotechnische kennis is toegevoegd. Die kennis, of althans een deel daarvan, wordt in dit groeiboek met elkaar in verband gebracht, toegelicht en ontsloten. Zo fungeert het groeiboek als een extra toegangspoort.

    Algemeen

    Het Geo-Impulsrapport Handleiding betrouwbaar ondergrondmodel (2015) heeft de basis gelegd voor dit groeiboek. In dat rapport staan veel verwijzingen naar instrumenten die beschikbaar zijn voor het opzetten van grondonderzoek en/of een ondergrondmodel. Die verwijzingen zijn gecheckt en zo nodig bijgewerkt en/of aangevuld. Geprobeerd is om zoveel mogelijk verwijzingen als link op te nemen. Helaas zijn niet alle documenten digitaal beschikbaar.

    Dit groeiboek geeft praktische handvatten voor het opzetten van grondonderzoek en het maken van een ondergrondmodel. De informatie is veelal gebaseerd op CUR-247 Richtlijn risicogestuurd grondonderzoek en andere normen en richtlijnen.

    Structuur van het groeiboek

    Het stappenplan in dit groeiboek is opgedeeld in drie fasen:

    1. Verkenningsfase (VK)
    2. Voorlopig ontwerp (VO)
    3. Definitief ontwerp (DO)

    Over het algemeen zal de opdrachtgever (OG) het grondonderzoek en ondergrondmodel in de VK-fase (laten) uitvoeren. Het grondonderzoek en grondmodel in de VO- en DO-fase zullen in het algemeen door de opdrachtnemer (ON) uitgevoerd worden. Maar afhankelijk van de data-overdracht kunnen er voor de start van de VO-fase ook nog stappen uit de VK-fase nodig zijn.

    Een eventuele tenderfase zit vaak min of meer tussen de VK-fase en VO-fase in en zal daarom elementen uit beide fasen in zich hebben. Dit kan de tenderaar naar eigen inzicht en verantwoordelijkheid invullen.

    Binnen de bovengenoemde drie fasen komen steeds dezelfde zes stappen aan bod, zoals te zien is in de navigatietool bovenaan. De omvang van de betreffende stappen is per fase verschillend; in de VK-fase ligt de nadruk op het verzamelen van data en risico’s, in de VO-fase op het opstellen van het ondergrondmodel en in de DO-fase op het inzoomen op specifieke probleemlocaties of onacceptabele risico’s.

    In de navigatietool is op elk moment te zien waar men zich bevindt in het groeiboek. Ook kan men op de bolletjes klikken om direct naar de betreffende passage in het groeiboek te springen.

    Fase 1 – Verkenningsfase (VK)

    VK 1. Risico-inventarisatie en classificatie

    VK 1.1: Bepaal type geotechnische constructie

    Actie

    Geo-Impuls onderscheidt onderstaande typen geotechnische constructies; bepaal de constructie waar het in uw geval om gaat.

    • Bouwrijp maken
    • Lijninfra
    • Kleine kunstwerken
    • Bruggen en viaducten
    • Overlaten
    • Sluizen
    • Tunnels en aquaducten
    • Polderconstructies
    • Bouwputten
    • Baggerwerken
    • Steigers
    • Kademuren
    • Leidingen
    • Stortplaatsen
    • Constructies op Zuid-Limburgse kalksteen
    • Afdichtingen van kanaalbodems
    • Waterkeringen

    VK 1.2: Inventariseer de omstandigheden in de omgeving, inclusief globale ondergrondopbouw

    Actie

    Inventariseer alle factoren die de uitvoeringswijze van de geotechnische constructie zullen bepalen:

    • Gebruikerswensen en eisen, waaronder belastingen (maatgevende waterstanden voor waterkeringen, verkeersbelastingen voor wegen etc.), budget, bandbreedte, uitvoeringsduur, veiligheidsniveaus, betrouwbaarheid, grenswaarden.
    • Van toepassing zijnde bouwrichtlijnen en normen.
    • Lokale verordeningen, keuren van waterschappen.
    • Objecten in de omgeving die gevoelig zijn voor gronddeformaties, grondwaterstandwijzigingen, trillingen.
    • Aanwezigheid van kabels en leidingen.
    • Aanwezigheid van archeologische resten en niet-gesprongen explosieven (NGE).
    • Obstakels in de ondergrond als gevolg van menselijk handelen.
    • Globale ondergrond- en grondwaterdata in archieven en publieke bronnen.
    • Toekomstige veranderingen: klimaatverandering, bodemdaling.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    Algemene informatie van de overheid is te vinden via de website Publieke dienstverlening op de kaart (PDOK). Algemene informatie over bodemthema’s is te vinden op de website Bodemambities.

    VK 1.3: Bepaal de uitvoeringsvarianten

    Actie

    Bepaal per geotechnische constructie de mogelijke uitvoeringsvarianten die gebruikelijk zijn, gegeven de globale omgevingsomstandigheden en de grondopbouw.

    Vaak zijn er meerdere alternatieve uitvoeringsmethoden om de geotechnische constructie aan te leggen. Deze methoden kennen ieder hun eigen gevoeligheden voor fenomenen in de ondergrond die tot ongewenste geotechnische gebeurtenissen kunnen leiden. Zolang er nog geen keus is gemaakt voor een bepaalde uitvoeringsmethode moet men dus rekening houden met de ongewenste geotechnische gebeurtenissen van alle methoden.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan het rapport over de Geo-Impulspilot A9 Gaasperdammerweg. Hierin staan de volgende uitvoeringsvarianten voor aanleg van een halfverdiepte landtunnel beschreven: damwanden en onderwaterbetonvloer, met of zonder trekpalen, met of zonder constructieve vloer, damwanden tot ondiep resp. diep gelegen afsluitende kleilaag, damwandpolder, hoge ligging met Holocene afzettingen als afsluitende laag.

    VK 1.4: Bepaal ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen voor alle uitvoeringsvarianten en kritische ondergrondfenomenen

    Actie

    Bepaal ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen voor alle uitvoeringsvarianten die de oorzaak van geotechnische risico’s zijn. Neem de ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen op in de risicolijst. Inventariseer welke mogelijke kritieke ondergrondfenomenen geotechnische gebeurtenissen / mechanismen veroorzaken.

    Het verdient aanbeveling om de stappen VK 1.4, VK 1.5 en VK 1.6 uit te voeren in overleg met geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Risico’s voor lijninfrastructuur

    Onderstaande risico’s zijn ontleend aan CUR-247.

    Ongewenste geotechnische gebeurtenis / mechanisme

    Kritiek ondergrondfenomeen

    Eindzettingsgedrag ondergrond verkeerd ingeschat

    Dikte en samendrukbaarheid van slappe lagen, grondwaterstand

    Omgevingsbeïnvloeding; deformaties van omliggende constructies

    Dikte en stijfheid van slappe lagen.

    NB. Het grootste risico is incomplete of onjuiste informatie over aanwezigheid en ligging van kabels, leidingen en rioleringen

    Verstoringen door trillingen en geluid: (a) bron, (b) overdracht

    (a) soort geologische formatie, zand met grote pakkingsdichtheid, overgeconsolideerd materiaal

    (b) laagopbouw en stijfheid van lagen tussen bron en object

    Verschilzetting verkeerd ingeschat

    Laagopbouw, heterogeniteit, samendrukbaarheid, begraven zandbanen, oude voorbelastingen

    Verschilzetting verkeerd ingeschat bij wegverbredingen

    Dikte en samendrukbaarheid van slappe lagen onder en naast bestaande aardebaan

    Verschilzetting verkeerd ingeschat

    Aanwezigheid van gedempte sloten en watergangen

    Kortsluiting tussen oppervlaktewater en eerste watervoerend pakket door te diep gezette drains

    Aanwezigheid van Holocene zandlagen, begraven zandbanen die in contact staan met eerste watervoerend pakket, rivierduinen

    Drooglegging onvoldoende

    Grondwaterstand in natuurlijke ondergrond of aardebaan

    Omgevingsbeïnvloeding; deformaties van kabels, leidingen, rioleringen

    Dikte en stijfheid slappe lagen

    Beschadiging van archeologische resten

    Dikte en samendrukbaarheid van slappe lagen

    Aanwezigheid obstakels in ondergrond

    Aanwezigheid grind en keien, boomstronken in veen, door de mens ingebrachte obstakels

    Risico’s voor bouwputten

    Onderstaande risico’s zijn ontleend aan CUR-247.

    Ongewenste geotechnische gebeurtenis / mechanisme

    Kritiek ondergrondfenomeen

    Verstoringen door trillingen en geluid: (a) bron, (b) overdracht

    (a) soort geologische formatie, zand met grote pakkingsdichtheid, overgeconsolideerd materiaal

    (b) laagopbouw en stijfheid van lagen tussen bron en object

    Draagvermogen fundering op staal te laag

    Aanwezigheid en sterkte slappe laag onder funderingsniveau

    Fundering op staal, zakking uit diepere grondlagen onderschat

    Dikte en samendrukbaarheid slappe lagen onder funderingsniveau

    (a) fundering op palen draagkracht onvoldoende en/of (b) zakking uit diepere lagen onderschat en/of (c) horizontale gronddeformatie te groot

    (a) diepte, pakkingsdichtheid en heterogeniteit van draagkrachtige laag, puntniveau in Holocene zanden (b) dikte en samendrukbaarheid van slappe lagen onder funderingsniveau (c) dikte en stijfheid van slappe lagen rond paal

    Vervorming grondkerende constructie te groot

    Laagopbouw, stijfheid

    Bemalingsdebiet te hoog door slechte natuurlijke onderafdichting (niet als gevolg van opbarsten van bouwputbodem)

    Dikte, zandgehalte, diepteligging, continuïteit en doorlatendheid van lagen die een natuurlijke afdichting vormen, doorlatendheid zand, grondwaterdruk

    Grondbreuk

    Laagopbouw, sterkte

    Opbarsten bouwput

    Laagopbouw, volumegewicht, doorlatendheid, grondwaterdruk

    Slib of veeninsluiting in onderwaterbetonvloer

    Aanwezigheid van veen of siltlagen ter diepte van vloer

    Kleilaag te ondiep, waterdichtheid van kleilaag onvoldoende

    Dikte, zandgehalte, diepteligging, continuïteit en doorlatendheid, grondwaterdruk

    Volumegewicht grondlagen boven klei te laag

    Laagopbouw, volumegewicht, grondwaterdruk

    Injectielaag te ondiep of onvoldoende waterdicht (grout of chemische injectie)

    Heterogeniteit van laag die wordt geïnjecteerd, korrelgrootte, doorlatendheid, grondwaterdruk

    Omgevingsbeïnvloeding; deformaties van kabels, leidingen, rioleringen

    Dikte en stijfheid slappe lagen

    Beschadiging van archeologische resten

    Dikte en samendrukbaarheid van slappe lagen

    Aanwezigheid obstakels in ondergrond

    Aanwezigheid grind en keien, boomstronken in veen, door de mens ingebrachte obstakels

    Funderingselementen komen niet op diepte

    Gestuwde afzettingen, overgeconsolideerde afzettingen

    Afsluitende folie is lek

    Aanwezigheid van houtresten, grind of keien

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan CUR-247 waarin per geotechnische constructie een lijst is gegeven van ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen.

    VK 1.5: Schat de kansen

    Actie

    Schat de kans op het voorkomen van de mogelijke kritieke ondergrondfenomenen, en de kans dat dit leidt tot de ongewenste geotechnische gebeurtenis / mechanisme. Onderstaande figuur geeft een voorbeeld van de indeling in kansklassen. Voeg de resultaten toe aan de risicolijst.

    Het verdient aanbeveling om de stappen VK 1.4, VK 1.5 en VK 1.6 uit te voeren in overleg met geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Instrumenten

    • Er zijn geen instrumenten

    VK 1.6: Bepaal de gevolgen voor het project

    Actie

    Bepaal voor de ongewenste geotechnische gebeurtenissen de gevolgen voor tijd, geld, kwaliteit, omgeving, imago en veiligheid en andere factoren die voor het project belangrijk zijn.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    Voorbeeld risicolijst

    Een voorbeeld van een risicolijst met inschatting van kansen en gevolgen kan worden ontleend aan het rapport over de Geo-Impulspilot A9 Gaasperdammerweg. Dit rapport beschrijft een onderzoek naar de haalbaarheid van verschillende uitvoeringsvarianten voor een ondiep gelegen landtunnel. Hieronder volgt een samenvatting.

    Er zijn zeven ontwerpvarianten opgesteld (zie hieronder). Drie gaan uit van gebruik van onderwaterbeton (waarvan twee in combinatie met trekpalen), twee maken gebruik van (diep) aanwezige waterremmende lagen, een is een ‘damwandpolder’ (met folie om waterscheiding te verkrijgen) en de laatste is een ‘hooggelegen’ variant waarbij de tunnelonderkant ondiep in het freatisch grondwater staat. De hooggelegen variant is niet afgebeeld.

    Naar aanleiding van een expertworkshop is een adviesmemo met voorlopige

    bevindingen geschreven. De belangrijkste bevindingen zijn:

    • Risico’s vanuit de ondergrond zijn aanwezig en voornamelijk op verdichting zand/trillingen en onderafdichting/stijghoogten in diverse lagen.
    • Gestuwde afzettingen in ondergrond aanwezig.
    • Mogelijk grind en keien in de ondergrond aanwezig;
    • Huidige A9 snijdt deels oude ringvaart/boezemkades Bijlmermeer.
    • Er zijn ondergrondparameters benoemd die kritisch zijn voor de ontwerpvarianten.
    • Aanvullend grondonderzoek is noodzakelijk.
    • Huidige A9 en toekomstige landtunnel heeft/krijgt een dubbele waterkerende functie (tussen-boezemkering en compartimenteringkering).

    Risico-inventarisatielijst

    Voor het realisatieproces van de landtunnel is het inschatten van de ondergrondrisico’s voor de ontwerpvarianten van belang. Middels een risico-inventarisatielijst kan deze

    inschatting vergemakkelijkt worden.

    Er is een ondergrond-gerelateerde risico-inventarisatie uitgevoerd. Hierbij is een lijst van risico’s opgesteld waarbij voor elk van de zeven varianten een score is gegeven (van ++ via 0 tot –) naarmate de variant een (on)gunstige score op het risico heeft. Uit de lijst is een volgorde van haalbaarheid af te

    leiden, zie onderstaande tabel:

    * De variant “damwand + ondiepe afsluitende laag” heeft eigenlijk de slechtste score, maar

    aangezien de diepgelegen afsluitende laag niet continu aanwezig is, wordt deze als laatste

    geplaatst. Verder wordt opgemerkt dat deze ontwerpvarianten zodanig onhaalbaar zijn dat

    ze in dit stadium voor verdere beschouwing afvallen.

    De volgende ondergrond parameters zijn kritisch voor de ontwerpvarianten:

    • dikte klei-/veenlagen
    • stijghoogte watervoerend pakket (Pleistoceen)
    • reliëf top Pleistoceen
    • diepteligging Formatie van Drente (grind, stenen en keien)
    • pakkingsdichtheid zand in aardebaan
    • trillingsoverdracht.

    VK 1.7: Bepaal toprisico’s

    Actie

    Maak de voorlopige risicolijst af; bepaal ‘risico = kans x gevolg’ en rangschik de risico’s; wijs toprisico’s aan.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VK 2. Grondonderzoek en dataverzameling

    VK 2.1: Verzamel bestaand grondonderzoek en gegevens voor de toprisico’s

    Actie

    Verzamel bestaande geotechnische, geologische en geohydrologische archiefgegevens en verzamel algemene omgevingsinformatie en gegevens uit publieke bronnen voor de toprisico’s.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VK 2.1, VK 3.1, VK 3.2 en VK 3.3 uit te voeren in overleg met een geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    • Tabel met risico’s uit VK 1.4
    • BRO-loket met o.a.:
      • GeoTOP, het driedimensionale geologisch model van de Nederlandse ondergrond
      • REGIS, het driedimensionale geohydrologisch model van de Nederlandse ondergrond
      • Boringen, sonderingen en peilbuizen.
    • Boringen en sonderingen in gemeentelijke databases.
    • Grondwatermodellen van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium (NHI).
    • Grondwatermetingen in de grote gemeenten.
    • Grondwatermetingen van de provincies.
    • Zandbanenkaart van het rivierengebied.
    • De inventarisatie van grondwaterputten van RIVM in de grote gemeenten.

    VK 2.2: Voer verkennend grondonderzoek uit

    Actie

    Als blijkt dat risico’s onacceptabel zijn: formuleer een onderbouwd plan voor verkennend grondonderzoek, zodat deze risico’s gereduceerd kunnen worden. Inventariseer de analytische en numerieke analysemethoden voor dimensionering van de geotechnische constructie. Het doel van de dimensionering is om de ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen tegen te gaan. Inventariseer de parameters voor de analytische en numerieke analysemethoden.

    Instrumenten

    Voor verschillende onderzoekstechnieken kan de bodemrichtlijn gebruikt worden. CUR-247 geeft per geotechnische constructie een overzicht van analytische en numerieke analysemethoden, de benodigde parameters en de methoden van grondonderzoek. Hieronder ziet u links naar de hoeveelheid grondonderzoek in de VK-fase per type constructie.

    VK 2.3: Breid het plan voor verkennend grondonderzoek eventueel uit met geofysische methoden

    Actie

    Bepaal of geofysisch grondonderzoek wordt aanbevolen volgens deze tabel en neem dit zo nodig op in het plan.

    Stel een concept geofysisch model op, om te onderzoeken of de geofysische methode in principe de mogelijkheid geeft de gewenste resultaten te krijgen. Doe dit in overleg met een geotechnicus en specialist geofysica, op basis van het grondprofiel (VK 3.1) met geschatte geofysische eigenschappen.

    Instrumenten

    Naast de betreffende tabel kan er meer informatie worden ontleend aan het Geo-Impuls rapport Geofysische methoden voor geotechnische ingenieurs. Deze publicatie geeft aan welke geofysische methoden geschikt kunnen zijn voor het identificeren en karakteriseren van de kritieke ondergrondfenomenen. Ook geeft het rapport aan (in Bijlage A) in welke mate toepassing van geofysische methoden is aan te bevelen. Het rapport is een aanvulling op CUR-247.

    VK 3. Ondergrondmodel opstellen

    Voorbeeld kwalitatief langsprofiel

    Onderstaande figuur geeft een kwalitatief langsprofiel van de ondergrond langs het tracé van de landtunnel in de pilot A9 Gaasperdammerweg.

    Het langsprofiel laat alle kritieke ondergrondfenomenen zien die van belang zijn voor de

    aanleg van de landtunnel:

    • De zandige antropogene laag L, waarin zich mogelijk obstakels bevinden.
    • Het bovenste deel van het Holocene pakket, grotendeels bestaande uit veen I, met stroomgordelafzettingen J (zandige klei) en overstromingsdek K (klei). Dit is een zeer samendrukbaar pakket, waarbij de heterogeniteit verschilzettingen kan veroorzaken.
    • Getijdeafzettingen G met zandige geulafzettingen H, al of niet in het Pleistoceen ingesneden. Ingesneden geulen kunnen bij doorgraving kortsluiting veroorzaken tussen het oppervlaktewater en het eerste watervoerend pakket.
    • Het basisveen F kan dienen als ondiep gelegen afdichtende laag.
    • Zandige Pleistocene windafzettingen E en wind- en beekafzettingen C met lenzen van slecht doorlatend materiaal D. Er is geen continue afsluitende laag aanwezig. De afzettingen C kunnen zeer vastgepakt zijn en grindhoudend.
    • Smeltwaterafzettingen B bestaande uit vastgepakt zand mogelijk met stenen of blokken die het inbrengen van damwanden kunnen bemoeilijken.
    • Gestuwde afzettingen A bestaande uit vastgepakt zand, mogelijk verkit.

    VK 3.1: Maak een kwalitatief langsprofiel

    Actie

    Maak een kwalitatief langsprofiel op de belangrijkste locaties in het projectgebied. Hou hierbij rekening met alle mogelijke, kritieke ondergrondfenomenen die in het projectgebied kunnen voorkomen.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VK 2.1, VK 3.1, VK 3.2 en VK 3.3 uit te voeren in overleg met een geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VK 3.2: Schat de kansen

    Actie

    Schat de kans op het voorkomen van de mogelijke kritieke ondergrondfenomenen, en de kans dat dit leidt tot de ongewenste geotechnische gebeurtenis / mechanisme.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VK 2.1, VK 3.1, VK 3.2 en VK 3.3 uit te voeren in overleg met een geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Voeg de resultaten toe aan de risicolijst.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    • De kans van optreden van de kritieke ondergrondfenomenen voor horizontaal gestuurde (HDD) boringen is te bepalen in het expertsysteem SoilRisk HDD.
    • De kans op problemen met houten paalfunderingen in Rotterdam.

    VK 3.3: Maak een gebiedsindeling

    Actie

    Maak een indeling van het projectgebied in deelgebieden die homogeen zijn wat betreft laagopbouw of het samen voorkomen van verschillende laagopbouwen die van invloed zijn op het voorkomen van de kritieke ondergrondfenomenen.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VK 2.1, VK 3.1, VK 3.2 en VK 3.3 uit te voeren in overleg met een geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    • Geomorfologische kaarten geven eenheden in het landschap weer waar de ondergrond op dezelfde manier tot uitdrukking komt aan het oppervlak. Deze eenheden geven vaak een goede indicatie van de deelgebieden. De kaarten zijn beschikbaar op PDOK.
    • Deelgebieden kunnen ook worden bepaald door verschillen in menselijk ingrijpen. Kaarten van Nederland in vroeger tijden zijn te vinden op www.topotijdreis.nl.

    VK 4. Ontwerp maken

    VK 4.1: Voer een globale dimensionering uit

    Actie

    Voer een globale dimensionering uit; schat haalbaarheid, globale kosten en bandbreedte voor alle uitvoeringsvarianten. Dit kan op grond van ervaring in het gebied, globale berekeningen (het ‘bierviltje’), of met behulp van onderstaande instrumenten.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    VK 5. Risico-evaluatie

    VK 5.1: Selecteer uitvoeringsvarianten

    Actie

    Selecteer uitvoeringsvarianten op grond van haalbaarheid, globale kosten, bandbreedte of andere factoren die van belang zijn.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VK 6. Overdracht naar de volgende fase

    VK 6.1: Actualiseer de risicolijst

    Actie

    Actualiseer de risicolijst voor de geselecteerde uitvoeringsvarianten. Verwijder uitvoeringsvarianten van de lijst die niet zijn geselecteerd, evenals de bijbehorende risico’s.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    Fase 2 – Voorlopig ontwerp (VO)

    VO 1. Risico inventarisatie en classificatie

    VO 1.1: Verzamel gegevens uit de verkenningsfase

    Actie

    Verzamel de risicolijst uit de verkenningsfase, beschikbare gegevens en plan grondonderzoek.

    Actualiseer zo nodig de risicolijst door opnieuw de gevolgen van het optreden van ongewenste gebeurtenissen te beoordelen. Dit is met name nodig als de risicolijst is overgedragen van opdrachtgever naar opdrachtnemer.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VO 2. Grondonderzoek en dataverzameling

    VO 2.1: Voer grondonderzoek uit

    In de VO-fase dient in principe al het benodigde grondonderzoek voor het project te worden uitgevoerd.

    In deze fase moet worden voldaan aan de minimaal benodigde hoeveelheid grondonderzoek zoals vastgelegd in normen (CUR-247, paragraaf 5.2.3). De verantwoordelijkheid hiervoor ligt in het algemeen bij de opdrachtnemer.

    Bedacht dient te worden dat de resultaten van het grondonderzoek ook beschikbaar zullen moeten zijn in deze fase. Dit betekent dat het onderzoek uitgevoerd zal moeten zijn als eerste stap van de VO-fase (CUR-247, hoofdstuk 5).

    Vanuit de BRO zijn afspraken gemaakt over de voorwaarden waaraan geotechnische booronderzoeken moeten voldoen. Omdat booronderzoek veel verschillende aspecten omvat, zijn deze normen en protocollen op verschillende niveaus aanwezig. In de BRO is een praktisch overzicht te vinden van de normen en protocollen bij geotechnisch booronderzoek in de BRO.

    In onderstaande lijst is per type constructie een link gegeven naar de juiste plek in CUR-247 waarin de hoeveelheid grondonderzoek voor die constructie in de VO-fase staat beschreven.

    VO 3. Ondergrondmodel opstellen

    Voorbeeld laagopbouwen

    Voor het project Vliegveld Zestienhoven zijn in stap VK 2.1 uit het BRO-loket gegevens van 76 boringen, 96 sonderingen en 10 peilbuizen in het hele gebied verzameld. Op basis van deze gegevens is in stap VK 1.5 een kwalitatief ondergrondprofiel gemaakt dat toont welke ondergrondfenomenen van invloed zijn op ongewenste geotechnische gebeurtenissen:

    In stap VK 3.3 is een gebiedsindeling gemaakt op grond van duidelijke verschillen in grondopbouw. Het tracé van de weg doorsnijdt de gebieden I en III. In gebied I is vlak onder het maaiveld een veenlaag aanwezig, die in gebied III is weggegraven.

    VO 3.1: Inventariseer laagopbouwen en grondwaterhuishouding

    Actie

    Deel het projectgebied eventueel op in verschillende deelgebieden en stel een gedetailleerde laagopbouw en grondwaterhuishouding op voor elk van de deelgebieden. Gebruik hiervoor het uitgevoerde grondonderzoek en alle informatie die tot nu toe is verkregen uit archieven en publieke bronnen. Ook informatie die niet in de directe invloedssfeer van het project is ingewonnen, kan worden gebruikt, zolang deze hetzelfde geologisch homogene deelgebieden betreft als het project (zie stap VK 3.3).

    Het resultaat van onderzoek met geofysische methoden is een lagenmodel met geofysische eigenschappen. Valideer dit model met geotechnisch onderzoek (boringen, sonderingen) en correleer de geofysische en geotechnische eigenschappen, in overleg met een geotechnisch specialist en een specialist geofysica.

    Instrument

    Informatie over de geofysische methoden kan worden ontleend aan het Geo-Impulsrapport Geofysische methoden voor geotechnische ingenieurs. Hierin staat beschreven hoe het geofysisch lagenmodel kan worden omgezet naar een geotechnisch model.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VO 3.1 en VO 3.3 uit te voeren in overleg tussen geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Voorbeeld rekenprofielen

    Voor het project Vliegveld Zestienhoven wordt de wegaanleg gepland in gebied III, het gebied zonder veenlaag vlak onder het maaiveld. De figuur hieronder geeft een representatief profiel van de weg voor de ontwerpberekeningen.

    VO 3.2: Kies representatieve rekenprofielen

    Actie

    Kies per deelgebied representatieve rekenprofielen op grond van de geometrie van de geotechnische constructie en omgeving. De rekenprofielen zijn representatief voor delen van het project waar de geometrie en de omgeving van het project homogeen zijn. Variaties in de ondergrond zijn niet bepalend voor de keus van de rekenprofielen.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    Voorbeeld ondergrond- en grondwaterscenario’s

    Deze stap beschrijft voor het project Vliegveld Zestienhoven het opstellen van een kwantitatief ondergrondmodel en het maken van een ontwerp daarmee. Een ervaren geotechnicus heeft uit het beschikbare grondonderzoek de vier representatieve discrete ondergrondscenario’s gekozen die zijn gegeven in onderstaande figuur. De grondwaterhuishouding is hetzelfde in alle vier de scenario’s.

    VO 3.3: Bepaal eventueel representatieve discrete ondergrond- en grondwaterscenario’s

    Actie

    Indien er (op specifieke locaties) nog onduidelijkheid bestaat over de grondopbouw en de eventuele impact op het ontwerp daarvan, kunnen er ondergrond- en grondwaterscenario’s worden opgesteld. Op die manier kan met inschatting van kansen worden vastgesteld wat de gevolgen zijn voor het ontwerp van het voorkomen van de mogelijke scenarios. Daarmee kan bepaald worden of het (economisch) zinvol is om aanvullend grond- of laboratoriumonderzoek uit te voeren of dat de risico’s op een andere wijze (bijvoorbeeld met een robuuster ontwerp) afgedekt kunnen worden. Er kan ook blijken dat aanvullend grond- of laboratoriumonderzoek tot optimalisatie van het ontwerp leidt.

    Kies per rekenprofiel mogelijke (maximaal vijf) representatieve discrete ondergrond- en grondwaterscenario’s (laagopbouwen) uit de gegevens die in stap VO 3.1 zijn verzameld. Hiertoe schat een ervaren geotechnisch adviseur in welke ondergrond- en grondwaterscenario’s het meest voorkomen in dat deel van het project waarvoor het rekenprofiel representatief is. Schat ook de kans van voorkomen van elk scenario. Ook andere onzekerheden kunnen worden weergegeven als scenario, bijvoorbeeld de wijze van opbouw van een bestaande geotechnische constructie die door het project wordt beïnvloed.

    Het verdient sterke aanbeveling de stappen VO 3.1 en VO 3.3 uit te voeren in overleg tussen geotechnicus, geohydroloog en geoloog.

    Instrument

    Informatie kan worden ontleend aan de voorbeelden (zie kader).

    Voorbeeld gemiddelde en spreiding parameters

    Voor het project Vliegveld Zestienhoven zijn, op basis van lokaal beschikbaar grondonderzoek, gemiddelde en standaardafwijking bepaald van volumegewicht, samendrukkingsconstanten en consolidatiecoëfficiënten. Dit is gedaan voor alle grondsoorten in de ondergrondscenario’s. Ook zijn correlatiecoëfficiënten tussen grondeigenschappen bepaald omdat er onderlinge correlaties zijn tussen bijvoorbeeld volumegewicht en samendrukkingsconstanten.

    Voorbeeld kostenvergelijking extra grondonderzoek

    In CUR2008-2 Van onzekerheid naar betrouwbaarheid is in paragraaf 6.5 voorgerekend welk (financieel) voordeel extra grondonderzoek kan opleveren. Het blijkt dan dat (extra) grondonderzoek voor het ontwerp van de kleinere woonhuiskelder geen voordeel oplevert ten opzichte van een ontwerp met grondparameters volgens tabel 1 van NEN 6740. Voor de beide grotere constructies is dat zeker wel het geval. Bij het uitgebreide grondonderzoek voor de metrosleuf (optie 3) is de financiële winst zelfs 34%.

    VO 3.4: Bepaal gemiddelde en spreiding van de grondeigenschappen

    Actie

    Bepaal gemiddelde en spreiding van de grondeigenschappen die zijn gemeten in laboratoriumonderzoek op monsters uit de grondlagen in de ondergrondscenario’s.

    Instrument

    Informatie kan worden ontleend aan het CUR/Delft Cluster-rapport Van onzekerheid naar betrouwbaarheid dat een beschrijving geeft van de bepaling van gemiddelde en spreiding van grondparameters uit een aantal laboratoriumproeven.

    Voorbeeld informatiesysteem

    Voor het project Vliegveld Zestienhoven zijn als informatiesysteem databases met grond- en geometriegegevens van de D-Serie van Deltares gebruikt.

    VO 3.5: Gebruik een informatiesysteem

    Actie

    Vul een informatiesysteem met de rekenprofielen, ondergrondscenario’s, grondeigenschappen en overige gegevens. Het voordeel van een informatiesysteem is dat taken kunnen worden geautomatiseerd en de verwerking van de resultaten van de berekeningen eenvoudiger en minder foutgevoelig is. Bovendien is archivering en versiebeheer eenvoudiger en geeft het systeem minder risico op verlies van informatie (‘kwijtraken’ van data).

    Instrumenten

    Bijvoorbeeld databases met grond- en geometriegegevens van de D-Serie van Deltares kunnen worden gebruikt.

    VO 4. Ontwerp maken

    Voorbeeld ontwerpberekeningen levenscycluskosten

    De ontwerpberekeningen voor de traditionele bouwmethode voor het project Vliegveld Zestienhoven zijn uitgevoerd met de toepassing MRoad. MRoad is een schil om D-serie software van Deltares. MRoad stuurt databases met grondgegevens, geometriegegevens en de zettingsberekeningen aan en berekent de levenscycluskosten van de weg.

    Het ontwerp bestaat uit de volgende stappen:

    1. Bepaal voor elk ondergrondscenario’s hoe groot de invloed is van de eigenschappen van de grondlagen in het scenario op de levenscycluskosten. Dit kan gebeuren door de grondeigenschappen een voor een te variëren om hun gemiddelde waarde en het effect op de levenscycluskosten te berekenen. Deze methode staat bekend als de perturbatiemethode. De bandbreedte van de levenscycluskosten blijkt het sterkst te worden bepaald door de spreiding in de samendrukkingsconstanten en de consolidatiecoëfficiënt van de slappe lagen.
    2. Bepaal voor elk ondergrondscenario de gemiddelde levenscycluskosten van de weg en de bandbreedte in de levenscycluskosten. De gemiddelde levenscycluskosten zijn de kosten die worden berekend op grond van de gemiddelde waarden van de grondeigenschappen in het ondergrondscenario. De bandbreedte is direct afhankelijk van de standaardafwijking van de levenscycluskosten. Deze standaardafwijking kan worden bepaald door middel van de gelineariseerde first order second moment (FOSM) methode:

    3. Bepaal voor het hele deelgebied de gemiddelde levenscycluskosten van de weg en de bandbreedte in de levenscycluskosten. De gemiddelde levenscycluskosten worden bepaald uit:

    De bandbreedte van de gemiddelde levenscycluskosten in het gebied is direct afhankelijk

    van de standaardafwijking van de levenscycluskosten. Deze standaardafwijking kan

    worden bepaald volgens:

    In dit geval treedt uitmiddeling van de spreiding in de levenscycluskosten op omdat het wegtracé bestaat uit een aantal Lweg/Lvar onafhankelijke segmenten waarvan de levenscycluskosten worden opgeteld.

    VO 4.1: Maak ontwerpberekeningen

    Actie

    Maak ter plaatse van de rekenprofielen voor alle geotechnische mechanismen de benodigde ontwerpberekeningen. Indien er verschillende ondergrondscenario’s zijn (VO 3.3), weeg dan de resultaten met de kans van voorkomen van elke scenario. Combineer de resultaten om de ontwerpvraag te beantwoorden (veiligheidsfactor, betrouwbaarheid, bandbreedte, kosten, voldoen aan eis).

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan het ENW-rapport Grondmechanisch schematiseren bij dijken. Deze publicatie beschrijft de methode waarop de faalkans van waterkeringen kan worden berekend. In de methode wordt de betrouwbaarheid van het ondergrondmodel tot uitdrukking gebracht in een schematiseringsfactor.

    Voorbeeld van presentatie resultaten

    Onderstaand figuur geeft een voorbeeld van de presentatie van de resultaten van faalkansberekeningen aan een waterkering in het ‘dijkanalysemodel’ van Deltares.

    VO 4.2: Presenteer de berekeningsresultaten

    Actie

    Presenteer de resultaten van de berekeningen in een vorm die de besluitvorming ondersteunt. Dit kan bijvoorbeeld een GIS zijn waarin de berekeningsresultaten in versimpelde vorm op een topografische kaart van de projectlocatie worden afgebeeld.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VO 5. Risico-evaluatie

    VO 5.1: Selecteer ontwerp

    Actie

    Selecteer het ontwerp dat voldoet aan het programma van eisen.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VO 6. Overdracht naar de volgende fase

    VO 6.1: Actualiseer de risicolijst

    Actie

    Actualiseer de risicolijst aan de hand van alle beschikbare data. Herzie de beoordeling van kansen en gevolgen van de ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen als het ontwerp wordt uitgevoerd. Herbereken risico’s, sorteer de risicolijst en stel de toprisico’s vast.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    VO 6.2: Overweeg toepassing van de observational method

    Actie

    Overweeg of het zinvol is de observational method toe te passen. Deze aanpak wordt gebruikt wanneer aanvullend grondonderzoek niet mogelijk of niet zinvol is. Het is een rationele manier om, gegeven de onzekerheden in het ondergrondmodel, een optimaal ontwerp te maken waarbij risico’s worden geborgd met monitoring tijdens de uitvoering. Het ondergrondmodel is in veel gevallen de grootste bron van onzekerheid. De observational method helpt dus de betrouwbaarheid van het ondergrondmodel te vergroten.

    Instrument

    Informatie kan worden ontleend aan de SBRCURNET Handreiking observational method. Deze publicatie geeft een overzicht van mogelijkheden en belemmeringen, ontwerp en projectuitvoering, en beschrijft een aantal praktijkvoorbeelden.

    Hoeveelheid grondonderzoek DO-fase

    In het algemeen kan worden gezegd dat in deze fase alleen nog naar specifieke probleemlocaties gekeken zou moeten worden. Uit eerdere fasen moet het globale geotechnische en geologische beeld van de ondergrond voldoende duidelijk zijn. Uiteindelijk zou het aanvullende grondonderzoek voor deze fase zodanig van omvang moeten zijn, dat voor alle gesignaleerde geotechnische risico’s maatregelen kunnen worden vastgesteld. Het kan echter zijn dat bijvoorbeeld de precieze afmetingen en eigenschappen van een geconstateerde stroomgeul in het tracé nog onvoldoende bekend zijn, of dat er een lokaal raakvlak met de omgeving (gebouwen, leidingen) nader moet worden gedetailleerd.

    Fase 3 – Definitief ontwerp (DO)

    DO 1. Risico-inventarisatie en classificatie

    DO 1.1: Verzamel gegevens uit de VO-fase

    Actie

    Verzamel de risicolijst uit de VO-fase, alle beschikbare data en het plan voor aanvullend grondonderzoek.

    Actualiseer zo nodig de risicolijst door opnieuw de gevolgen van het optreden van ongewenste gebeurtenissen te beoordelen. Dit is met name nodig als de risicolijst is overgedragen van opdrachtgever naar opdrachtnemer.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    DO 2. Grondonderzoek en dataverzameling

    DO 2.1: Voer aanvullend grondonderzoek uit, indien nodig

    Actie

    Uit eerdere fasen moet het globale geotechnische en geologische beeld van de ondergrond voldoende duidelijk zijn. Bovendien moet het grondonderzoek dat in de VO-fase reeds is uitgevoerd, al voldoen aan de minimale eisen uit de norm.

    In het algemeen kan worden gezegd dat in de DO-fase alleen nog naar specifieke probleemlocaties gekeken zou moeten worden. Er kan aanvullend grondonderzoek worden uitgevoerd om risico’s te beperken of als er kansen voor optimalisatie zijn.

    Bedacht dient te worden dat de resultaten van het aanvullende grondonderzoek beschikbaar zullen moeten zijn in deze DO-fase. Dit betekent dat het onderzoek direct aan het begin van de DO-fase uitgevoerd zal moeten worden (CUR-247, hoofdstuk 5).

    Formuleer een onderbouwd plan voor aanvullend onderzoek, zodat de resterende risico’s gereduceerd kunnen worden of optimalisatie mogelijk is. Stel een plan op voor aanvullend grondonderzoek; bepaal of geofysisch grondonderzoek sterk wordt aanbevolen (zie VK 2.3) en neem dit zo nodig op in het plan.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan de volgende instrumenten:

    DO 3. Ondergrondmodel opstellen

    DO 3.1: Actualiseer representatieve discrete ondergrond- en grondwaterscenario’s

    Actie

    Actualiseer de representatieve discrete ondergrond- en grondwaterscenario’s die zijn opgesteld in stap VO 3.3. Gebruik alle informatie die beschikbaar is na het uitvoeren van het grondonderzoek in stap DO 2.1.

    Indien er geofysisch onderzoek is uitgevoerd, is het resultaat een lagenmodel met geofysische eigenschappen. Valideer dit model met geotechnisch onderzoek (boringen, sonderingen) en correleer de geofysische en geotechnische eigenschappen, in overleg met een geotechnicus en specialist geofysica.

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan het Geo-Impulsrapport Geofysische methoden voor geotechnische ingenieurs. Deze publicatie beschrijft hoe het geofysisch lagenmodel kan worden omgezet naar een geotechnisch model.

    DO 3.2: Actualiseer gemiddelde en spreiding van de grondeigenschappen

    Actie

    Actualiseer gemiddelde en spreiding van de grondeigenschappen die zijn gemeten in laboratoriumonderzoek op monsters uit de grondlagen in de ondergrondscenario’s.

    Instrument

    Informatie kan worden ontleend aan het CUR/Delft Cluster-rapport Van onzekerheid naar betrouwbaarheid. Deze publicatie beschrijft de bepaling van gemiddelde en spreiding van grondparameters uit een aantal laboratoriumproeven.

    DO 3.3: Actualiseer het informatiesysteem

    Actie

    Actualiseer het informatiesysteem met de rekenprofielen, ondergrondscenario’s, grondeigenschappen en overige gegevens.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    DO 4. Ontwerp maken

    DO 4.1: Maak ontwerpberekeningen

    Actie

    Actualiseer en optimaliseer voor alle ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen, rekenprofielen en ondergrondscenario’s de ontwerpberekeningen en weeg de resultaten met de kans van voorkomen van elke scenario. Combineer de resultaten om de ontwerpvraag te beantwoorden (veiligheidsfactor, betrouwbaarheid, bandbreedte, kosten, voldoen aan eis).

    Instrumenten

    Informatie kan worden ontleend aan het ENW-rapport Grondmechanisch schematiseren bij dijken. Deze publicatie beschrijft de methode waarop de faalkans van waterkeringen kan worden berekend. In de methode wordt de betrouwbaarheid van het ondergrondmodel tot uitdrukking gebracht in een schematiseringsfactor.

    DO 4.2: Presenteer de berekeningsresultaten

    Actie

    Presenteer de resultaten van de berekeningen in een vorm die de besluitvorming ondersteunt. Dit kan bijvoorbeeld een GIS zijn waarin de berekeningsresultaten in versimpelde vorm op een topografische kaart van de projectlocatie worden afgebeeld.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    DO 5. Risico-evaluatie

    DO 5.1: Stel het definitief ontwerp vast.

    Actie

    Selecteer het definitieve ontwerp dat voldoet aan de ontwerpvraag.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    DO 6. Overdracht naar de volgende fase

    DO 6.1: Actualiseer de risicolijst

    Actie

    Actualiseer de risicolijst aan de hand van alle beschikbare data. Herzie de beoordeling van kansen en gevolgen van de ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen als het ontwerp wordt uitgevoerd. Herbereken risico’s, sorteer de risicolijst en stel de toprisico’s vast.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.

    DO 6.2: Bereid toepassing van de observational method voor

    Actie

    Bij toepassing van de observational method: stel de scenario’s vast inclusief schakelmomenten tussen scenario’s, te bemeten grootheden met bijbehorende waarschuwings- en interventieniveau’s, en maak een plan voor monitoring en besluitvorming tijdens de uitvoering.

    Instrument

    Informatie kan worden ontleend aan de SBRCURNET Handreiking observational method. Deze publicatie geeft een overzicht van mogelijkheden en belemmeringen, ontwerp en projectuitvoering, en beschrijft een aantal praktijkvoorbeelden.

    DO 6.3: Draag alle gegevens over

    Actie

    Draag de risicolijst, alle data en de ontwerpen over naar de volgende projectfase.

    Instrumenten

    Er zijn geen instrumenten.