nieuws

Methodiek helpt bij tunnelveiligheid

bouwbreed

delft – Bij TNO Bouw en Ondergrond is binnen het Europese project DARTS een rationele aanpak ontwikkeld teneinde te kunnen omgaan met risicos in tunnels. Met de ontwikkelde probabilistische risicoanalyse is de relatie tussen ontwerpparameters, kosten en opbrengsten van veiligheidsmaatregelen op een éénduidige manier in kaart te brengen.

Het vier jaar durende project �Durable and Reliable Tunnel Structures� (DARTS) is inmiddels beëindigd. Het project is door acht Europese organisaties uitgevoerd. TNO Bouw en Ondergrond heeft binnen dit project een risicoanalysemethodiek ontwikkeld om de huidige verschillen in behandeling van veiligheid van tunnels die in Europa bestaan weg te nemen. Uitersten zijn het baseren van tunnelveiligheid op behoorlijk geavanceerde risicoanalyses en het hanteren van zeer eenvoudige aannames die niet eens zijn bewezen.

De methode die bij TNO is ontwikkeld is gebaseerd op een foutenboom, een gebeurtenissenboom en de veiligheidsmaatregelen die ingrijpen op bepaalde takken van deze bomen. Er is een model opgesteld dat bestaat uit verschillende mogelijke scenario�s, dat vervolgens is gevoed met data. Geen eenvoudige zaak, volgens wetenschappelijk medewerkster ir. R.M.L. Nelisse die nauw betrokken is geweest bij het DARTS-project. “Verkrijgen van gegevens uit Europa is niet eenvoudig geweest. Bij de verzamelde gegevens gaat het om data over uiteenlopende omstandigheden. Bovendien is het moeilijk kosten en opbrengsten van maatregelen goed in geld uit te drukken.”

Het model is uitgewerkt voor brand, omdat dit fenomeen maatgevend wordt geacht voor de veiligheid in tunnels.

De meest voorkomende oorzaken van brand zijn elektrische defecten en oververhitte remmen. De oorzaken van �grote branden� liggen echter anders: motor en versnellingsbak (45 procent), aanrijding (36 procent), remmen en wielen (15 procent) en verloren lading (3 procent). De meerderheid van de branden vindt de oorzaak in een vrachtauto.

De frequentie van branden kan worden afgeleid uit gegevens van één van de onderzoeken van de World Road Association (PIARC 1999). Uit de gegevens blijkt dat er grote verschillen bestaan, verschillen die toegeschreven moeten worden aan de beperkte betrouwbaarheid van de waarnemingen. De frequentie wordt namelijk beïnvloed door een groot aantal factoren, waaronder de verkeersdichtheid en -samenstelling, de locatie, lengte, lay-out en hellingen van de tunnel en de maximum snelheid en controle daarvan.

Uit analyse blijkt echter, dat uitsluitend de verkeerssamenstelling een significante invloed heeft.

Kinderschoenen

De gevolgen van brand betreffen voornamelijk schade aan de constructie en doden en gewonden. De modellering van constructieve schade staat nog in de kinderschoenen.

Empirische validatie ontbreekt en de betrouwbaarheid van de modellen is onbekend. In de slachtoffermodellering worden gewonden buiten beschouwing gelaten. In het DARTS-onderzoek is gebruik gemaakt van het slachtoffermodel TunPrim, dat maximale effectafstanden vergelijkt met vrije vluchtafstanden op basis van het aantal aanwezige mensen op basis van de statistieken.

Voor de constructie zijn de duur en de intensiteit van de brand van belang. Branden zijn op basis van hun duur onderverdeeld in �grote branden� en �grote branden niet onder controle�.

Ware grootte

Gebaseerd op de data, ontwikkelt 2,5 procent van alle vrachtauto- geïnitieerde branden tot een �grote brand�, voor personenauto�s ligt dat percentage op 0,23. Ook het soort materiaal dat brandt blijkt van belang. Grove indicatoren stellen dat een brandende personenauto gedurende ongeveer 15 minuten een vermogen van 5 MW produceert terwijl bij een vrachtwagenbrand twee uur lang een vermogen van 20 MW vrijkomt.

Recente brandproeven op ware grootte in een echte tunnel tonen echter aan, dat bij gewone vrachtwagenladingen aanmerkelijk grotere vermogens kunnen worden geproduceerd dan in het verleden werd aangenomen.

Verschillende ontwerpoplossingen voor tunnels kunnen de kans van optreden en de gevolgen van ongewenste gebeurtenissen beperken.

In het onderzoek van TNO zijn mogelijke maatregelen geïdentificeerd en geclassificeerd en wordt een ruwe indicatie gegeven van hun effectiviteit – uitgedrukt in een risicoreductiefactor – en van de kosten. Het overzicht daarvan kan volgens Nelisse worden gebruikt om ontwerpbeslissingen te nemen op basis van kostenoptimalisatie.

Nelisse waarschuwt wel dat bij gebruik van de resultaten van het onderzoek voorzichtigheid is geboden. “De ontwikkelde methodiek leidt niet tot een unieke oplossing. Het gaat er dan ook om beslissingen niet alleen op getallen te baseren maar altijd het gezond verstand mee te laten spreken”, aldus Nelisse van TNO.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels