Aanpak grondonderzoek en ondergrondmodel

Voorbeelduitwerking

Dit groeiboek beschrijft hoe je het beste een grondonderzoek aanpakt. Hier en daar staat al een praktijkvoorbeeld, maar er is ook een complete voorbeelduitwerking gemaakt. In dit document (zie link hieronder) is het stappenplan doorlopen voor het grondonderzoek bij de aanleg van een nieuwe weg.


Download voorbeelduitwerking

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.

"*" geeft vereiste velden aan

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.

    Voorbeelduitwerking

    Via de pdf-knop aan de linker zijkant van dit groeiboek – onder de knop voor de inhoudsopgave – kan een uitgewerkt voorbeeld van het stappenplan bekeken worden. In dit voorbeeld zijn alle stappen doorlopen voor een (fictief) lijninfra-project.

    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

    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. Voor een theoretische basiskennis van bouwen op slappe grond wordt verwezen naar de vernieuwde versie van CROW-CUR-rapport 162 Construeren met grond.

    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. In het geval van bouwen op slappe bodem kan gekeken worden naar projecten te vinden op de website van het Platform Slappe Bodem. Hier worden verschillende uitvoeringsmethoden overzichtelijk samengevat.

    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 lijninfrastructuur
    Risico’s bouwputten
    Risico’s bouwrijpmaken
    Risico’s kleine kunstwerken
    Risico’s bruggen en viaducten
    Risico’s overlaten
    Risico’s sluizen
    Risico’s tunnels en aquaducten
    Risico’s polderconstructies
    Risico’s baggerwerken
    Risico’s steigers
    Risico’s kademuren
    Risico’s leidingen
    Klap uit Klap in
    Instrumenten Informatie kan worden ontleend aan CUR-247 waarin per geotechnische constructie een lijst is gegeven van ongewenste geotechnische gebeurtenissen / mechanismen.  Voor een theoretische basiskennis van bouwen op slappe grond wordt verwezen naar de vernieuwde versie van CROW-CUR-rapport 162 Construeren met grond.

    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.
    • Meer dan meer dan 200 jaar topografie en luchtfoto’s: www.topotijdreis.nl .

    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

    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 Geen instrumenten.

    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 en kies uitvoeringsvariant

    Actie Verzamel de risicolijst uit de verkenningsfase en verzamel alle beschikbare gegevens. 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. Maak in overleg met het projectteam de keuze voor de uitvoeringsvariant. 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. Sinds kort is er een nieuwe geotechnische norm beschikbaar voor het beschrijven van grond, de NEN-EN-ISO 14688-1:2019 NL. Deze norm kan aanzienlijke impact hebben op de classificatie van grondsoorten en daarmee op volumegewichten en korrelspanningen. 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. Instrumenten 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.

    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. Een stochastische ondergrond schematisatie wordt vooral gebruikt voor waterkeringen. 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. Instrumenten Informatie kan worden ontleend aan de voorbeelden (zie kader). Nuttige webpagina’s en documenten:
    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.

    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. Instrumenten 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 kan gebruikgemaakt worden van:
    • QGIS
    • ArcGIS

    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. Instrumenten 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

    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%.

    DO 2.1: Voer aanvullend grondonderzoek uit, indien nodig/gewenst

    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. Instrumenten 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. Instrumenten 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.