Bijlage A - Monitoring

Trillingen kunnen schade aan gebouwen veroorzaken. Indien er onverhoopt te hoge trillingen worden geregistreerd, kan direct actie ondernomen worden. Een actie kan zijn het aanpassen van de werkmethode (bijvoorbeeld voorboren of aanpassen van de valhoogte van het heiblok). In slappe gronden kan het soms positief uitpakken als de heistelling goed stabiel op schotten wordt geplaatst. Het belangrijkste van de trillingsmetingen is het beheersen van het bouwproces om het ontstaan van schade aan gebouwen tot een minimum te beperken. Separaat met het beheersen van het werkproces kan met behulp van de registratie van de meetgegevens een objectief oordeel worden gegeven over de eventuele risico’s van de trillingen.

Er zijn twee soorten trillingschade:

SBR heeft een richtlijn uitgewerkt om trillingsschade aan gebouwen tot een minimum te beperken [9]. Als de trillingssterkte beneden de toelaatbare grenswaarde blijft van de richtlijn is de kans op het ontstaan van schade teruggebracht tot een aanvaardbaar niveau.

De ingezette meetsystemen dienen in geval van een overschrijding van de ingestelde grenswaarde direct een alarmbericht te mailen of te sms-en. Per overschrijding of aaneenschakeling van overschrijdingen dient een interpretatie van de meetwaarden te worden uitgevoerd om vast te stellen of de overschrijding een gevolg is van de werkzaamheden. Tevens dient door een deskundige te worden beoordeeld of de werkzaamheden kunnen worden voortgezet (signalering van overschrijdingen is ook mogelijk middels een alarmlamp).

Toelaatbare grenswaarde
Voor het bepalen van de toelaatbare grenswaarde van trillingen is een aantal factoren van belang, namelijk:

Type trillingsmeting
Conform SBR-richtlijn zijn er drie soorten metingen mogelijk: indicatieve meting, beperkte meting en een uitgebreide meting. De meting moet worden uitgevoerd op een stijf punt van de draagconstructie. Bij een indicatieve meting kan worden volstaan met één trillingsmeter per pand. Ter plaatse zal worden bekeken of de meetapparatuur aan de binnen- of buitenzijde van het pand wordt geplaatst. Daarnaast speelt de constructiewijze en de staat van het bouwwerk een rol. SBR heeft onderstaande indeling in categorieën van bouwwerken en van onderdelen daarvan aangehouden:

Type trillingsbron
Er wordt onderscheid gemaakt in de volgende typen trillingsbronnen:

Boorwerkzaamheden en het uitvoeren van heiwerkzaamheden vallen onder de trillingsbron herhaalde, kortdurende trillingen. Na verrekening van de partiële veiligheidsfactoren volgens de SBR-richtlijn wordt de maximaal toelaatbare grenswaarde vastgesteld. Als het trillingsniveau onder de toelaatbare grenswaarde blijft is het risico op het ontstaan van schade lager dan 1%. Een overschrijding van de grenswaarde zal leiden tot een toegenomen kans op het ontstaan van schade.

Wij merken op dat het overschrijden van de grenswaarde niet automatisch betekent dat er ook daadwerkelijk schade zal ontstaan. In hoeverre een overschrijding een verhoogd risico inhoudt op het ontstaan van schade zal per situatie beoordeeld moeten worden.

Omvang van de trillingsmeting bepalen
Betreffende het meten op belendingen is het gebruikelijk dat de trillingsmeter wordt gemonteerd op een stijf punt van het pand dat de kortste afstand heeft naar de trillingsbron. Gedurende de werkzaamheden zal de trillingsmeter dus regelmatig moeten worden verplaatst. Gedurende het uitvoeren van sloop en of heiwerkzaamheden dient minimaal 1 trillingsmeter te worden ingezet. De keuze voor de positie van de trillingsmeter is situatieafhankelijk.

Opmerking
Het meten in de hoek van een pand waarbij de afstand tot de in te heien buispaal slechts 20 cm is, kan betreffende de trillingsoverdracht tot vreemde en ook zeer hoge trillingssnelheden leiden terwijl het geen vaststaand gegeven is dat de hele fundering dan in beweging komt. In dergelijke situaties is het soms aan te bevelen om een tweede meetpunt in te zetten.

Er kan gemeten worden aan het pand waar het funderingsherstel word uitgevoerd en of de belendende panden. Bij het meten aan belendingen is het van belang om het lichtst geconstrueerde pand binnen de meting te betrekken, als dat op korte afstand is gesitueerd van de werkzaamheden.

De keuze voor de panden wordt voornamelijk bepaald door de afstand ten opzichte van de werkzaamheden. De voorkeur is om op een pand zo dicht mogelijk bij de trillingsbron te meten. Verder is de categorie-indeling van belang. Het heeft de voorkeur om op de monumentale en of de panden met in slechte staat verkerend metselwerk te meten.
Grote zware panden (hoogbouw) worden bij voorkeur minder snel gekozen voor het monitoren op trillingen. Hoe zwaarder een pand hoe meer energie nodig is om het pand in beweging te krijgen. De trilling zal derhalve op een groot en zwaar pand minder invloed hebben dan op een klein en licht pand.

Aan funderingsherstel gerelateerde werkzaamheden, zoals aanbrengen van palen, belasten, ontgraven, bemalen en vijzelen kunnen leiden tot ongewenste deformatie van panden, hetgeen het ontstaan van schade tot gevolg kan hebben.

Het uitvoeren van hoogte- en/of deformatiemetingen is een belangrijk onderdeel van een goede monitoring. Door frequent controles uit te voeren kunnen eventueel optredende zettingen en/of verplaatsingen direct worden vastgesteld, kan snel worden ingegrepen en kan het ontstaan van schade worden voorkomen, dan wel worden beperkt.

Bij een deformatiemeting worden meetpunten gebruikt (prisma’s en/of reflecterende meetstickers) die in drie vlakken/richtingen worden ingemeten: in het horizontale vlak in 2 richtingen (X- en Y-waarde) en in het verticale vlak in 1 richting ( Z-waarde). De XYZ posities van de meetpunten dienen bepaald te worden ten opzichte van ten minste 3 vaste meetpunten buiten de invloedssfeer van de werkzaamheden.

De stand/positie van een gebouw of van een bouwdeel kan op meerdere manieren en met verschillende systemen worden gemeten, bijvoorbeeld gebruik makend van: roterende laser, tiltmeter, analoog- of digitaal waterpastoestel met E-baak of barcodebaak, total station, 3D-scanning e.d. De keuze van het toe te passen systeem hangt nauw samen met het belang van de monitoring, en de gewenste meetnauwkeurigheid.

Omvang hoogte- en/of deformatiemetingen
De omvang van de meting wordt bepaald door de mogelijke invloed van de voorgenomen werkzaamheden (trillingen/wateronttrekking/grondwerk) en en de bouwkundige staat van de opstallen in het invloedsgebied. De risicobeoordeling zal duidelijkheid moeten geven over de uiteindelijke omvang van de metingen.

Bij funderingsherstel zal er over het algemeen sprake zijn van licht heiwerk en/of licht sloopwerk, waarvoor een beperkt meetgebied kan worden aangehouden. Tenzij de risicobeoordeling anders voorschrijft, dienen, in ieder geval de volgende panden/bouwonderdelen in een meting te worden betrokken.

Exterieur: de gevels van het pand waaraan funderingsherstel wordt uitgevoerd, alsmede de gevels van de direct aangrenzende panden; links, rechts, voor en/of achter. Exterieur: de gevels van nabijgelegen panden (niet direct aangrenzend) waarvan bouwdelen op een afstand van minder dan 5 m van het funderingsherstel zijn gesitueerd. Interieur: alle draagmuren/wanden grenzend aan of binnen het gebied waar het feitelijk funderingsherstel wordt uitgevoerd. Opmerking: bij relatief grote panden kan het meetgebied beperkt blijven tot een afstand van maximaal circa 20 m vanaf het fundatie- en/of sloopwerk.

Inrichting van de meting
Zoals aangegeven kan op meerdere manieren en met verschillende systemen worden “gemonitoord”. Het is van belang dat de meting wordt verricht door of in samenspraak met een in metingen gespecialiseerd bureau en er derhalve bekendheid is met: de verschillende mogelijkheden, de apparatuur, de te stellen eisen e.d.

Uitgaande van min of meer standaard funderingsherstelprojecten is het advies om in eerste instantie een nauwkeurigheidswaterpassing uit te voeren, bij voorkeur met een zelfnivellerend digitaal waterpasinstrument met barcodebaak. Het meten met een analoog toestel en baak, mits goed uitgevoerd, kan ook volstaan.

Het aantal meetpunten en de locaties waar deze worden aangebracht, dienen zodanig te worden gekozen dat herhalingsmetingen eenvoudig zijn uit te voeren. Het wordt dan ook direct duidelijk of het pand, of delen ervan, wel of niet aan ongelijkmatige zetting onderhevig is/zijn. In de praktijk levert het in de meting betrekken van de ‘binnenwanden’ of achtergevels nog wel eens problemen op (obstakels, opslag, uitbouw). Binnen de huidige technologie zijn oplossingen te bedenken waarbij voor de ‘moeilijker’ bouwonderdelen andere hulpmiddelen ingezet kunnen worden, bijvoorbeeld: waterpas met liniaaltjes, (roterende) laser met ontvangers, tiltmeter e.d., om eventuele optredende zetting goed te kunnen monitoren.

In het geval van bijzondere panden/belendingen met scheefstand of het risico op horizontale verplaatsingen door eenzijdige belastingen van de fundering als gevolg van aanvullingen en/of ophogingen, wordt geadviseerd om het pand met een XYZ meting ook in horizontale richting te monitoren. Voor het bepalen van het aantal uit te voeren metingen wordt verwezen naar de risicobeoordeling, respectievelijk het monitoringsplan.

Grenswaarden
De stand/positie van een pand kan onder invloed van naburige werkzaamheden wijzigen. Een pand heeft een beperkte capaciteit om dergelijke wijzigingen (hoekverdraaiing) op te kunnen vangen. Een en ander hangt af van tal van factoren, waaronder: constructiewijze, materialen, trekcapaciteit van onderdelen e.d. De meetpunten dienen op een zodanige manier te worden aangebracht dat ingeval van zetting zowel de absolute als relatieve zakking en rotatie bepaald kunnen worden.

Zoals aangegeven is het in de praktijk niet altijd mogelijk om alle hoeken van panden te voorzien van meetpunten. Het beoordelen op rotatie/hoekverdraaiing is derhalve niet in alle gevallen mogelijk. Wat voor dergelijke situaties overblijft is het beoordelen van de metingen op absolute zetting. De maximaal toelaatbare vervorming zal per situatie verschillen.

Tijdens het monitoren van panden/belendingen op zettingen is het van belang om zowel een signaleringswaarde als een grenswaarde te hanteren. Deze waarden dienen duidelijk in de risicobeoordeling en/of het monitoringsplan te worden vermeld.

Indien de signaleringswaarde wordt bereikt (in veel gevallen wordt 3 mm voorgeschreven), zal er een technisch overleg (met de constructeur) moeten plaatsvinden om te beoordelen of er directe acties nodig zijn, bijvoorbeeld aanpassing werkzaamheden en/of het treffen van voorzorgsmaatregelen. Wij adviseren om extra meetmomenten in te lassen bij het bereiken van een zetting van 2 mm. Wordt er tot voorzetting van de werkzaamheden besloten, dan zal het verloop van de zetting met een verhoogde alertheid gevolgd moeten worden. De werkzaamheden moeten direct gestaakt worden als verdere zettingen de grenswaarde bereiken (in veel gevallen wordt 5 mm aangehouden). Er moeten dan maatregelen worden genomen om verdere zetting te voorkomen en er zal verder overleg met constructeur moeten plaatsvinden. In geval van zettingen is het tevens raadzaam om de verzekeraar van het bouwproject te informeren over de constatering en de te nemen/genomen maatregelen.

Voor hoekverdraaiing (rotatie) wordt doorgaans een rotatie van 1 : 500 aangehouden.

Scheuren in wanden van een gebouw worden vaak veroorzaakt door ongelijkmatige zetting van de fundering of door drukkrachten van kapconstructies. Deze scheuren kunnen het gevolg zijn van fouten in de berekeningen, uitvoeringsfouten of overbelasting binnen het gebruik van de panden. Scheurwijdte metingen zijn nuttig/nodig als bij een pand risicovolle scheurvorming wordt vastgesteld. Onder invloed van het funderingherstel kan die scheurvorming mogelijk dermate verergeren dat de herstelkosten aanmerkelijk hoger zullen worden. Soms kan zelfs de stabiliteit van de bebouwing in gevaar komen.

Het volgen van de scheur kan aan de hand van registratieformulieren. Hierbij kan regelmatig de stand van de scheurmeter worden ingetekend de formulieren. Een andere methode is de scheurmeter te fotograferen waarbij deze bij navolgende metingen kan worden gebruikt als nulsituatie.

Omvang van de scheurwijdtemeting
In hoeverre het nodig is scheurmeters te monteren is situatieafhankelijk. Maar het is een relatief goedkope manier om de beweging van een pand in het geval van bestaande scheurvorming te monitoren. De scheurwijdte is hierbij direct afleesbaar.

De mate waarin grondslag onder invloed van wateronttrekking kan inklinken/zetten hangt samen met:

Ook de funderingswijze van de panden speelt een rol. Kortstondige grondwateronttrekking zal bijvoorbeeld nagenoeg geen invloed hebben op een op betonpalen gefundeerd gebouw, terwijl bij een op staal gefundeerd gebouw (zoals een recent gerealiseerde uitbouw) de invloed aanzienlijk kan zijn.

Als onderdeel van het bemalingsplan zijn berekeningen gemaakt om de mate en het invloedsgebied van de grondwaterstandsverlaging te bepalen. Controle hiervan tijdens de uitvoering is nodig om tijdig te kunnen ingrijpen als de werkelijke verlaging groter is dan de berekende.

Omvang van de peilbuismetingen
Bij werkzaamheden beneden de normale grondwaterstand is grondwaterstandverlaging door middel van bemaling of drainage noodzakelijk.

Op basis van de opbouw van de grondslag ter plaatse, de funderingswijze van bebouwing en de grondwaterstanden uit het verleden, zal een goede inschatting gemaakt moeten worden van het invloedsgebied van de bemaling en van de risico’s op zetting en op vervorming van panden.

Er dient een bemalingsplan te worden opgesteld waarin de wijze van bemaling en de eventuele beheers- en controlemaatregelen zijn omschreven en desgewenst ook een zettingsberekening over de mogelijke invloed van de bemaling op de omgeving. In bijzondere gevallen kunnen maatregelen nodig zijn om de invloed van de bemaling te beperken. Een voorbeeld hiervan is het aanbrengen van een retourbemaling, waarbij water in de ondergrond wordt teruggepompt.

De omvang van de peilbuismetingen (aantal buizen, gebied, diepte en perforatie) dient in overeenstemming te zijn met het bemalingsplan (invloedzone van de bemaling) en de risicobeoordeling.