Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond

Presentatie over: "Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond"— Transcript van de presentatie:

1 Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond
Leergang Oriëntatie Bodem en Ondergrond

2 Oriëntatie Bodem en Ondergrond
Overzicht modulen: 1. Integrale (duurzame) gebiedsontwikkeling excursie 2.1 bodem en ondergrond 2.2 watermanagement 3.1 draagfunctie 3.2 ondergronds bouwen 4.1 archeologie 4.2 landschap en bewoning (geologie/ geomorfologie) 5.1 leefomgevingvraagstukken 5.2 integrale gebiedsontwikkeling

3 Module 3.2 Ondergronds bouwen

4 Fasen gebiedsontwikkeling
Ondergronds bouwen: het bouwen zelf in de realisatiefase. Maar de keuze tussen boven- en ondergronds bouwen wordt natuurlijk in eerdere fasen verkend en gemaakt.

5 Kwaliteiten ondergrond
Deze module gaat over de draagkwaliteit van de ondergrond, met name voor ondergrondse bouwwerken.

6 Inhoudsopgave – module 3.2
Voorbeelden ondergronds bouwen Calamiteiten / problemen bij ondergronds bouwen Relatie: ondergrond-bouwmethoden -omgeving Open bouwmethode Boormethode Casus N-Z-lijn Opdracht rollen bij de N-Z-lijn Opdracht GeoBrain

7 Ondergrondse infrastructuur
Stand mei 2012: Op dit moment wordt gestart met de tunnel van de A2 bij Maastricht. Meer over deze tunnel in de volgende twee sheets. In Amsterdam wordt gedroomd over AMFORA. Amfora is een acroniem van ‘Alternatieve Multi-Functionele Ondergrondse Ruimte Amsterdam’ en staat voor een duurzame stadsuitbreiding van zes lagen onder het grachtenstelsel van Amsterdam. Door ondergrondse verdichting in het hart van de stad wordt het leefklimaat bovengronds prettiger. Het verkeer verdwijnt onder de grond en het historische stadsbeeld rond de grachten herwint haar allure. Bovengronds ontstaat meer ruimte voor groen. Afbeelding (internet: en Maastricht Amsterdam

8 Ondergrondse infrastructuur
Stand mei 2012: Op dit moment wordt gestart met de tunnel van de A2 bij Maastricht. Doordat er een tunnel aangelegd wordt, komt het gebied boven de tunnel vrij voor nieuwe ontwikkelingen. Bovenop de tunnel komt een weg voor langzaam- en bestemmingsverkeer: de Parklaan. De Parklaan is een langgerekte bomenlaan met een brede strook voor fietsers en voetgangers. Daarnaast heeft de Parklaan één rijstrook in beide richtingen voor autoverkeer en openbaar vervoer. Fietsers en voetgangers krijgen hier volop de ruimte. Het schone hemelwater van de daken van het nieuwe vastgoed en de trottoirs zal afgevoerd worden via straatkolken en/of lijngoten naar het infiltratieriool . Vanuit het infiltratieriool wordt het in het grondwaterpakket geïnfiltreerd. Het afstromende hemelwater van het voet- en fietspad midden op de nieuwe avenue wordt bovengronds afgevoerd naar de aangrenzende groenstroken. Dit water infiltreert ter plaatse. Afbeelding uit: “specialistisch rapport water” van Avenue 2 – april 2009 Maastricht A2 – dwarsprofiel stedelijk watersysteem

9 Ondergrondse infrastructuur
Over de tunnel van de A2 worden buizen (hevelconstructie) gelegd waar het grondwater doorheengeleid wordt. Hierdoor wordt de grondwaterstroming zo weinig mogelijk geblokkeerd in de permanente situatie. Opstuwing van het grondwater aan de oostzijde (bovenstroomse zijde) van de tunnel zal niet meer dan 20 cm zijn. Dit komt overeen met de voorschriften van de aanbesteder. Afbeelding uit: “specialistisch rapport water” van Avenue 2 – april 2009 Maastricht A2 – schematische weergave hevelsysteem

10 Ondergronds bouwen Museumplein Amsterdam
Parkeergarage onder het Museumsplein in Amsterdam. Afbeeldingen van internet. (

11 Ondergronds bouwen Almere Omschrijving project
Het stadshart is een nieuw centrumstedelijk gebied in het centrum van Almere. In het gebied zijn winkels, cultuurvoorzieningen, horeca, woningen en kantoren gevestigd. In opdracht van de Gemeente Almere is het gebied ontwikkeld door Bouwfonds MAB en Blauwhoed Eurowoningen. Diverse binnen- en buitenlandse architecten hebben aan de inrichting van het gebied meegewerkt. Het stedenbouwkundig plan is gemaakt door Office for Metropolitain Architecture (OMA). Eén van de kenmerken van het plan is het ‘opgetilde maaiveld’. Hierdoor is er een grote ondergrondse ruimte ontstaan. Afbeelding van internet

12 Parkeergarage Rabobank Utrecht Rabobank Utrecht
Parkeergarages zijn een veel bekende en toegepaste ondergrondse constructie Onder de torens van het bestuurscentrum van de Rabobank in Utrecht is een parkeergarage gerealiseerd. Uitvoering: open bouwkuip met onderwaterbeton; diepwanden als verticale bouwkuipafsluiting; Toepassing van stempels; breedte bouwkuip ca. 30 m Afbeelding: foto van U. Backhausen (docenten excursie)

13 Ondergrondse infrastructuur
Grote ondergrondse projecten zijn de aanleg van tunnels. De Westerscheldetunnel is uitgevoerd als boortunnel. Met 6,6 kilometer is de Westerscheldetunnel de langste verkeerstunnel van Nederland. Weetjes Autoweg met maximumsnelheid: 100km/u Diepste punt 60 meter onder N.A.P De twee tunnelbuizen hebben elk een diameter van 11 meter In elke tunnelbuis zijn twee rijstroken van 3,5 meter Bestemd voor auto’s, motoren en vrachtverkeer, landbouwverkeer mag passeren onder bepaalde voorwaarden Voertuig mag niet hoger zijn dan 4,3 meter Aan beide in- en uitritten een hellingsvlak van 4,5% De tunnel onder de Westerschelde Het tunneltracé begint aan de noordzijde bij de N254 tussen Goes en Middelburg en eindigt in Zeeuws-Vlaanderen met een aansluiting op de N61 De totale lengte van het tunneltracé bedraagt circa 22 kilometer Operator waakt 24 uur per dag Twee buizen met 26 dwarsverbindingen om de 250 meter Een hulppost om de 50 meter, in totaal 135 52 camera’s, 40 ventilatoren, 135 ‘Alarm stap uit’-borden, 550 verlichtingspunten, 468 detectielussen in het asfalt en 185 luidsprekers van de omroepinstallatie 2% afsluitingen vanwege bijvoorbeeld onderhoud of onverwachte gebeurtenissen, zoals ongelukken of gestrande voertuigen Afbeelding van Internet. Westerscheldetunnel

14 Bouwkuipen Bouwkuip: bouw van het tunnelelement in de toerit, Middelburg 2010 Afbeelding van U. Backhausen (excursie HU)

15 Bouwkuipen Bouwkuip met onderwaterbeton en trekankers.
In Nederland is de grondwaterstand heel hoog. Om in den droge te bouwen wordt onderwaterbeton als horizontale bouwkuipafsluiting gebruikt. Trekankers (of trekpalen) dienen ervoor om de opwaartse waterdruk op te vangen zodat de bouwkuip niet open barst. Verticaal krachtenevenwicht: neerwaartse druk (uit onderwaterbeton en trekelementen) moet minimaal gelijk of groter zijn aan de opwaartse druk. Afbeelding U. Backhausen (excursie HU)

16 Calamiteit: Vlaketunnel Probleem: opdrijven tunnel
12 november 2010 komt de vloer van de oostelijke tunneltoerit 15cm omhoog. Heijmans wordt direct betrokken door het huidige onderhoudscontract met Zeeland De Vlaketunnel ligt in de  A58 tussen Bergen op Zoom en Vlissingen en loopt onder het Kanaal door Zuid-Beveland. De kleinste tunnel in het hoofdwegennet van Nederland werd in 1976 in gebruik genomen Afbeelding: Heijmans

17 Herstel Vlaketunnel: Ballasten van vloer moot 9
Mootvloer komt door het ballasten terug naar oorspronkelijke positie. Het herstel gebeurt door het inbrengen van nieuwe trekankers De oorzaak van het probleem is dat het staal van de trekankers, die de tunnel op zijn plaats houden, niet goed genoeg was. Bij meer dan de helft van de onderzochte ankers waren de stalen staven gebroken. De tunnel is gerepareerd door duizend nieuwe trekankers te plaatsen. De tunnel ging per buis dicht, zodat al het verkeer door één buis kon. De kosten bedroegen tussen de 12 en 17 miljoen euro. Afbeelding: Heijmans

18 Probleem: Lekkage diepwand Vijzelgracht N-Z-lijn
Op donderdagmiddag 19 juni 2008 is tijdens het uitgraven van het in aanbouw zijnde station Vijzelgracht een lekkage in de wand van het metrostation opgetreden. Lek In de betonnen wand van het station bevindt zich op een diepte van ongeveer 12 meter onder het straatniveau een opening. Het lek werd ontdekt toen door de opening zand en water het station binnenstroomde. Een gevolg van het lek was dat de grondwaterstand daalde en een aantal aangrenzende woningen verzakte. De woningen werden vervolgens op last van de brandweer en de gemeentelijke dienst Milieu en Bouwtoezicht ontruimd. Het lek in de wand van de bouwput is ontstaan in een voeg tussen twee diepwandpanelen. De wanden van de put zijn opgebouwd uit betonnen segmenten met een dikte van ongeveer 1 meter 20 en een breedte van 2 meter 70. Tussen deze segmenten bevindt zich een voeg met, naar nu blijkt, een zwakke plek. Zetting Door de daling van het grondwaterpeil ontstond een aanzienlijke zetting van de panden Vijzelgracht 20 t/m 26, de zogenoemde wevershuizen. Deuren gingen klemmen en enkele ruiten braken. Uitzonderlijk Een lekkage van deze omvang in diepwanden is uitzonderlijk. Kleine poreuze plekken komen vaker voor en worden dan met behulp van injecties gedicht. Afbeelding: R. Kuijten, Grontmij

19 Probleem: verkeerde inschatting ondergrond
Singapore 2004: Door een foutieve inschatting van de grondgegevens klopt de berekening van de bouwkuip niet meer en komt het tot een fatale grondbreuk waarbij de bouwkuip instort. Afbeelding: Plaxis B.V.

20 Ondergronds bouwen Motieven en belemmeringen Waarom ondergronds?
Kwaliteit van het landschap Klimaat-verandering Bereik baarheid Mobiliteit Ruimtelijke kwaliteit Kabels & leidingen Parkeren Opslag Milieu-kwaliteit Logistiek / OLS Hier vertellen wat de voor en nadelen zijn van ondergronds bouwen.

21 Ondergronds bouwen: Aandachtspunten
Bodem opbouw Grond water Planologie Ruimtelijk ontwerp Techno- logie (Multi-) Functie Bouw methode Beleving Veiligheid Bodemopbouw kan een hele grote invloed hebben op de technische haalbaarheid. Zie artikel: Scan stadshavensRotterdam Praktijkvoorbeeld: Rotterdam, Signaleringskaart In Rotterdam vindt de komende jaren een herinrichting plaats van de stadshavens. Om te zorgen dat tijdens de ruimtelijke planning voldoende aandacht wordt besteed aan de ondergrond heeft het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam, in opdracht van de gemeente, een signaleringskaart opgesteld. Deze signaleringskaart moet in één oogopslag duidelijk maken waar zich potentiële beperkingen vanuit de ondergrond voordoen. Signaleringskaart De signaleringskaart bestaat uit de integratie van verschillende kaartlagen die elk de onderzoeksresultaten van een ondergronds thema ruimtelijk weergeven. Er is een kaart van elk van de onderstaande thema’s: - bodemopbouw en geohydrologie - grootschalige ophogingen, dempingen en baggerspecieloswallen - stortplaatsen en locaties waar op omvangrijke schaal secundaire grondstoffen en reststoffen zijn hergebruikt - zware funderingen en buiten gebruik gestelde hoofdleidingen en –rioleringen - de aard en opbouw van kademuren en glooiingen - materiële oorlogsrestanten, bommen, blindgangers en munitiedepots - ondergrondse opslagtanks voor brandstoffen en chemicaliën - milieuhygiënische bodemkwaliteit Het stadshavengebied is opgedeeld in ongeveer zestig deelgebieden. Afhankelijk van de invloed die de ondergrond in een deelgebied kan hebben op herontwikkeling heeft het deelgebied een kleur gekregen. Groen voor de gebieden waar de ondergrond geen beperkingen heeft voor ontwikkeling en rood voor de gebieden waar dit wel zo is. In de volgende sheets meer over de signaleringskaart van Rotterdam. Bron: SCAN STADSHAVENS Globale scan van de ondergrond in het Stadshavengebied Ontwikkelingsmaatschappij Stadshavens Rotterdam N.V., 4 januari 2005

22 Signaleringskaart Funderingskaart Rotterdam
Als voorbeeld van een onderliggende kaart staat linksboven de kaart met funderingen. Om een indicatie van de funderingen te krijgen is de bouwgeschiedenis binnen het onderzoeksgebied gereconstrueerd. Daarbij is een classificatie gehanteerd maar verwachte aard van de bij de bouwwerken behorende funderingen, te weten: ‘zwaar’ gefundeerde bouwwerken, ‘normaal’ gefundeerd bouwwerken en ‘licht’ gefundeerd bouwwerken. De indeling in klassen is op grond van expert-judgement tot stand gekomen en geeft slechts een globale verwachting weer. Praktijkvoorbeeld: Rotterdam, Signaleringskaart In Rotterdam vindt de komende jaren een herinrichting plaats van de stadshavens. Om te zorgen dat tijdens de ruimtelijke planning voldoende aandacht wordt besteed aan de ondergrond heeft het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam, in opdracht van de gemeente, een signaleringskaart opgesteld. Deze signaleringskaart moet in één oogopslag duidelijk maken waar zich potentiële beperkingen vanuit de ondergrond voordoen. Signaleringskaart De signaleringskaart bestaat uit de integratie van verschillende kaartlagen die elk de onderzoeksresultaten van een ondergronds thema ruimtelijk weergeven. Er is een kaart van elk van de onderstaande thema’s: - bodemopbouw en geohydrologie - grootschalige ophogingen, dempingen en baggerspecieloswallen - stortplaatsen en locaties waar op omvangrijke schaal secundaire grondstoffen en reststoffen zijn hergebruikt - zware funderingen en buiten gebruik gestelde hoofdleidingen en –rioleringen - de aard en opbouw van kademuren en glooiingen - materiële oorlogsrestanten, bommen, blindgangers en munitiedepots - ondergrondse opslagtanks voor brandstoffen en chemicaliën - milieuhygiënische bodemkwaliteit Het stadshavengebied is opgedeeld in ongeveer zestig deelgebieden. Afhankelijk van de invloed die de ondergrond in een deelgebied kan hebben op herontwikkeling heeft het deelgebied een kleur gekregen. Groen voor de gebieden waar de ondergrond geen beperkingen heeft voor ontwikkeling en rood voor de gebieden waar dit wel zo is. Bron / afbeelding: SCAN STADSHAVENS Globale scan van de ondergrond in het Stadshavengebied Ontwikkelingsmaatschappij Stadshavens Rotterdam N.V., 4 januari 2005

23 Signaleringskaart Dit is de uiteindelijke signaleringskaart, die samengesteld is op basis van de afzonderlijke kaarten voor de verschillende thema’s. Praktijkvoorbeeld: Rotterdam, Signaleringskaart In Rotterdam vindt de komende jaren een herinrichting plaats van de stadshavens. Om te zorgen dat tijdens de ruimtelijke planning voldoende aandacht wordt besteed aan de ondergrond heeft het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam, in opdracht van de gemeente, een signaleringskaart opgesteld. Deze signaleringskaart moet in één oogopslag duidelijk maken waar zich potentiële beperkingen vanuit de ondergrond voordoen. Signaleringskaart De signaleringskaart bestaat uit de integratie van verschillende kaartlagen die elk de onderzoeksresultaten van een ondergronds thema ruimtelijk weergeven. Er is een kaart van elk van de onderstaande thema’s: - bodemopbouw en geohydrologie - grootschalige ophogingen, dempingen en baggerspecieloswallen - stortplaatsen en locaties waar op omvangrijke schaal secundaire grondstoffen en reststoffen zijn hergebruikt - zware funderingen en buiten gebruik gestelde hoofdleidingen en –rioleringen - de aard en opbouw van kademuren en glooiingen - materiële oorlogsrestanten, bommen, blindgangers en munitiedepots - ondergrondse opslagtanks voor brandstoffen en chemicaliën - milieuhygiënische bodemkwaliteit Het stadshavengebied is opgedeeld in ongeveer zestig deelgebieden. Afhankelijk van de invloed die de ondergrond in een deelgebied kan hebben op herontwikkeling heeft het deelgebied een kleur gekregen. Groen voor de gebieden waar de ondergrond geen beperkingen heeft voor ontwikkeling en rood voor de gebieden waar dit wel zo is. Bron / afbeelding: SCAN STADSHAVENS Globale scan van de ondergrond in het Stadshavengebied Ontwikkelingsmaatschappij Stadshavens Rotterdam N.V., 4 januari 2005

24 Gebruikelijke bouwmethoden
Enkele toegepaste bouwmethodes. De toepassing van deze bouwmethodes is afhankelijk van: de te bouwen constructie de omgeving (veel of weinig ruimte ter beschikking; stedelijk gebied, open ruimte of waterwegen) de bodemgesteldheid de invloed op de reeds bestaande bebouwing (denk aan zettingen) kosten Op te merken is dat bij een boortunnel de dekking tot aan maaiveld minimaal 1,5 keer de tunneldiameter moet bedragen. Bij het aanleggen van een tunnel met een van de anderen bouwmethoden bedraagt de dekking tot aan maaiveld ca. 1 meter. 2 bouwmethoden worden in deze les toegelicht: A. Open bouwmethode of wel – bouwkuip B. Boormethode Afbeelding: Handboek “Ondergronds bouwen in breed perspectief” deel 1; COB Bron: boek “Ondergronds bouwen in breed perspectief”

25 De te bouwen Constructie
Bouwmethoden - keuze De te bouwen Constructie Bodem gesteld-heid Omgeving Kosten Grond water De keuze van de bouwmethode voor ondergronds bouwen is afhankelijk van veel verschillende factoren. Aan de ene kant de ondergrond (bodemgesteldheid en grondwater): op welke diepte zit een afsluitende laag, wat is de draagkracht van de verschillende lagen, moet er veel grondwater weggepompt worden als in den droge ontgraven gaat worden enz. Aan de andere kant de constructie die gemaakt moet worden (parkeergarage, metrolijn, winkels , museum, autotunnel enz.). Daarnaast speelt de omgeving ook een belangrijke rol: is er voldoende (werk)ruimte, staan er gebouwen die problemen kunnen krijgen met evt. optredende zettingen of andere effecten van de bouwactiviteiten, welke en hoeveel overlast mag er zijn tijdens de bouwactiviteiten (zullen bij een gesloten methode zoals boren veel minder zijn dan bij het gebruik van een bouwkuip), wat zijn de risico’s enz. Uiteindelijk zullen de kosten een hele grote rol spelen.

26 Open bouw methode Zand Klei
De open bouw methode, ook wel de bouwkuipmethode genoemd, is de meest toegepaste en ook de bekendste bouwmethode Stel: Het blauwe vlak is zand en het bruine vlak is een kleilaag. Handig zou zijn als er een relatief waterondoorlatende laag in de bodem zit.

27 Open bouw methode Klei Eerst worden de damwanden ingebracht tot in de waterremmende kleilaag (hier bruin). De damwand tot ca. 1,5 meter in de kleilaag inbrengen! De scheiding tussen zand- en kleilaag is immers niet een rechte lijn.

28 Open bouw methode Ontgraven tot aan bouwkuipbodem.

29 Open bouw methode Indien het mogelijk is wordt de bouwkuip droog gepompt. Indien dit niet mogelijk is omdat bijvoorbeeld de bouwkuipbodem open barst (deze controle moet altijd worden uitgevoerd) kunnen verschillende oplossingen plaats vinden. De meest gebruikte oplossing is het toepassen van onderwaterbeton (minimaal 1 m dikte) in combinatie met trekpalen of trekankers. Een andere mogelijkheid is het inbrengen van een bodemafsluitende laag. Dit kan door injecteren van een gellaag of een groutlaag (grout= cement-water-mengsel) Het ontrekken van water aan de grond (ook het leegpompen van een bouwkuip) kan voor archeologische vondsten een schadelijke invloed hebben (toevoegen van zuurstof).

30 Open bouw methode In de droge bouwkuip kan de constructie (hier een tunnelelement) gerealiseerd worden.

31 Open bouw methode De bouwkuip wordt weer opgevuld met grond, het maaiveld wordt hersteld en de damwanden worden getrokken.

32 Open bouw methode Door het trekken van de damwanden bereikt de grondwaterstand weer zijn oorspronkelijk niveau. Aandachtspunten: Door het toepassen van een ondergrondse constructie wordt de grondwaterstroming verstoord. De gronddekking van deze tunnel is ca 1 m, ivm kabels en leidingen die in de grond liggen.

33 Relatie: Bouwkuip – Bodem – Omgeving
Grondgesteldheid stempel anker onderwaterbeton Gebouwen Horizontale afsluiting Welke wand? Hoe inbrengen? Welke risico’s? Verticale afsluiting & Verticaal evenwicht Is er al een afsluitende laag? Geohydrologie? Zwel? Onderwaterbeton? Trekpalen? Omgevingsinvloed Damwand op omgeving Omgeving op damwand Archeologie Bij het ontwerpen van een bouwkuip moet aandacht worden besteed aan de volgende onderwerpen: omgevingsinvloed de bodemopbouw: die is maatgevend voor de keuze van het ontwerp voor de horizontale en verticale afsluiting van de bouwkuip oftewel de constructie van de bouwkuip

34 Boormethode Het boren van een tunnel heeft in eerste instantie een geringere aanslag op de omgeving. Bovengrondse functies worden marginaal gehinderd door lawaai, verkeerscongestie, economische verstoring etc. De geologische opbouw, de waterhuishouding en het ecologische milieu worden minder verstoord. Geboorde tunnels worden doorgaans dieper aangelegd waardoor op- en afritten aanzienlijk langer of steiler worden. In een dicht bebouwd gebied is dit nadelig en ook ongemakkelijk voor voetgangers en fietsers. In het geval van metrotunnels komen de stations dieper te liggen. Het boorproces is gevoelig voor een groot contrast in de geologische bodemopbouw, sterk variërende eigenschappen van de afzonderlijke geologische lichamen en voor natuurlijke en kunstmatige obstakels (leidingen, fossiele bomen, oude funderingen, archeologische vondsten etc.) Dit kan kostbaar oponthoud met eventuele herstelwerkzaamheden tot gevolg hebben. Deze kwetsbaarheid maakt het boren van tunnels tot een aangelegenheid die niet geheel vrij is van risico’s. Met de huidige staat van procesregelingen van de bestaande TBM’s (tunnelboormachines) kunnen maaiveldzakkingen / zettingen tot een minimum worden beperkt.

35 Boormethode Het maken van een startschacht en het plaatsen van de tunnelboormachine. De startschacht is gelijk ook de uiteindelijke tunneltoerit. Eerst wordt een bouwkuip gemaakt, zie eerdere schets. Deze bouwkuip dient als startschacht voor de tunnelboormachine. Aan het begin van de bouwkuip bevindt zich een startblok met de brilwand. Deze dienen ervoor om de tunnelboormachine goed in de grond te geleiden. De tunnelboormachine boort zich eerst door het startblok (ongewapend “zacht” beton). Het startblok dient ervoor om de bouwkuip droog te houden en is enkele meters dik.

36 Boormethode De tunnelboormachine boort door de grond en aan de achterkant van de boormachine worden de tunnel elementen geplaatst. De dekking van de grond boven de tunnel moet minimaal 1 keer de diameter van de tunnel zijn.

37 Boormethode de tunnelboormachine bereikt de eindschacht.

38 Boormethode Tunnel is klaar

39 Relatie: Boormethode – Bodem – Omgeving
Grondgesteldheid Welke diepte? In welke laag boren? Welke boormethode? Welke risico’s? Constructie Aansluiting toerit? Omgevingsinvloed Omgeving van tunnel Ruimte Archeologie Kabels en leidingen Warmte koude opslag Gebouwen De diepte van de tunnel bepaalt ook de lengte van de toe- en afritten (bij een trein of autotunnel). Het hangt weer van de diepte van een geschikte laag af op welke diepte geboord kan worden. Verwijzen naar de gevoeligheid van het ontrekken van grondwater voor de archeologische schatten in de bodem.

40 Casus Noord-Zuid lijn In Amsterdam wordt een nieuwe metrolijn aangelegd: de Noord-Zuid lijn De Noord/Zuidlijn wordt 9,7 kilometer lang. De metro stopt bij 8 stations. De gemiddelde afstand tussen de stations is 1,2 kilometer. De lijn begint boven de grond vanaf station Buikslotermeerplein in Amsterdam-Noord. Daarna rijdt de metro in een verdiepte bak en na station Johan van Hasseltweg gaat de metro onder de grond verder, onder het water van het IJ door. Dan vervolgt hij zijn weg ondergronds door het centrum en de Pijp. Het ondergrondse deel van het traject bedraagt 7,1 kilometer, waarvan 3,1 geboorde tunnel is. Pas in de middenberm van de Ring A10 tussen station Europaplein en station Zuid komt de lijn weer bovengronds. Hier sluit de Noord/Zuidlijn aan op het bestaande netwerk van treinen, bussen, trams en de bestaande metrolijn. Waarom de keuze voor de Noord-Zuid lijn? De Noord/Zuidlijn zal Amsterdam Noord met Amsterdam Zuid verbinden. De reistijd van het Buikslotermeerplein naar station Zuid is 16 minuten. De metro biedt een alternatief voor de vaak overvolle trams en bussen. In de binnenstad is geen plaats voor nog meer trams en bussen. Onder de grond is wel ruimte. De Noord/Zuidlijn gaat ervoor zorgen dat Amsterdam beter bereikbaar wordt èn blijft. Goede bereikbaarheid is essentieel voor de economische ontwikkeling van Amsterdam. ( geraadpleegd )

41 Noord – Zuid lijn Er worden veel verschillende bouwtechnieken gebruikt bij de Noord-Zuidlijn. Het tracé van de boortunnel volgt grotendeels het stratenplan in verband met de aanwezige palen onder de gebouwen, zo zal de invloed op de palen en de bebouwing zo gering mogelijk zijn. De technieken Boren en Bouwkuip zijn al uitgebreid uitgelegd. ( geraadpleegd )

42 Het boortracé Toelichting verloren-schild-methode Het boortracé.
Eerst wordt vanaf het Damrak naar Rokin (noordkant) geboord (twee blauwe pijlen). Vervolgens vanaf het Scheldeplein naar het Rokin (zuidkant) (groene pijlen). Als de boormachines aangekomen zijn voor de stationswanden van station Rokin wordt de verloren-schild-methode toegepast. Deze methode wordt toegepast op de vier boormachines nadat zij zijn aangekomen. In het filmpje wordt uitgelegd hoe deze methode werkt. Er wordt geboord op een diepte van 20 – 30 m. ( geraadpleegd ) Toelichting verloren-schild-methode

43 NZ lijn boortunnel uitdaging
Rekening houden met zettingen tijdens het boorproces. Het graven en bouwen van een tunnelbuis gaat bijna altijd gepaard met zakking van de ondergrond. Deze ontstaat doordat het evenwicht tussen de hoeveelheid ontgraven grond en het volume van de gebouwde tunnelbuis niet ideaal is. Er treedt 'volumeverlies' op, met zakking van de grond rond de gebouwde tunnelbuis als gevolg. Het is niet te vermijden dat dit tijdens het boorproces zal leiden tot geringe scheurvorming in binnen- en buitenmuren van panden langs het boortracé. Het grootste deel van de Noord/Zuidlijn loopt onder straten en grachten. Daar zijn geen funderingen. Op zeven locaties waar de geboorde tunnels dicht bij de fundering komen of daar onder door boren, is extra voorzichtigheid geboden. Het gaat om panden op de locaties Dam, Rokin, Muntplein, Eerste Jacob van Campenstraat, Daniel Stalpertstraat, Saenredamstraat en brug 404 over het Amstelkanaal. Hier worden extra maatregelen genomen om de eventuele invloed op panden bij de passage van de boormachines direct te kunnen compenseren. In de grond onder de fundering van het gebouw worden tijdens de passage van de boormachines kleine hoeveelheden van een water-cement-mengsel geïnjecteerd. Dat gebeurt met boorlansen (30-60 meter lang) vanuit een circa 25 meter diepe schacht die naast het betreffende pand wordt gebouwd. In vaktermen heet deze maatregel: ‘compensation grouting’. ( geraadpleegd )

44 Bouwkuip Rokin Voor station Rokin is eerst de bouwkuip gemaakt. Station Rokin komt op 21 m diepte te liggen. Er komt ook een ondergrondse fietsenstalling en een parkeergarage. Wanneer het station klaar is, wordt de ruimte boven de grond ingericht als een langgerekt plein. Foto: R. Kuijten, Grontmij

45 Boortunnel bij Rokin Foto’s van de bouwkuip bij het Rokin, waar de boorkop net aangekomen is. Foto: R. Kuijten, Grontmij

46 Boortunnel - Rokin De boorkoop. Foto: R. Kuijten, Grontmij

47 Boortunnel - Rokin Er wordt geboord in de tussenlaag en de tweede zandlaag. Foto: R. Kuijten, Grontmij

48 Archeologie De werpkoot van Jan De rol van archeologie
Tijdens de graafwerkzaamheden voor de startschacht in het Damrak was de plek rondom de Nieuwe Brug, tegenwoordig Brug 303 geheten, één van de schatkamers voor de stadsarcheologen. Wat zij hier vonden, vertelt ons meer over het dagelijkse leven in Amsterdam. Zoals bijvoorbeeld een werpkoot met daarin de naam ‘Jan’ gekrast. Voor de aanvang van de werkzaamheden is een stadskernonderzoek uitgevoerd, dat heeft uitgewezen dat er op een aantal locaties langs het tracé belangrijke vondsten gedaan kunnen worden. Het gaat om het Damrak, waar het onderzoek zich zal richten op de vroegste scheepvaartactiviteiten; en het Rokin, waarbij de bouwput centraal ligt in de rivierbedding van de Amstel. In de andere bouwputten, zoals de Vijzelgracht, waar een oude waterloop wordt bekeken, en de Ceintuurbaan ter hoogte van de voormalige Zaagmolensloot, worden proefsleuven gegraven. Deze proefsleuven zorgen ervoor dat er in relatief korte tijd veel informatie verzameld kan worden. Hieruit kan worden afgeleid of verder archeologisch onderzoek noodzakelijk is. Boren Er wordt  grotendeels in de tweede zandlaag en in de eemklei geboord.  Archeologen zijn betrokken bij het boren van de tunnels en zij zijn met enige regelmaat te vinden bij de scheidingsinstallatie waar de weggegraven grond wordt verwerkt. Zij kijken bij deze installatie of er op de grondzeven interessante zaken worden aangetroffen. ( geraadpleegd ) De werpkoot van Jan

49 Meetpunten voor zettingsmetingen
Er is veel aandacht besteed aan het beoordelen van het risico op schade aan panden langs het boortracé als gevolg van het boorproces. In de jaren heeft een grootschalig onderzoek plaatsgevonden waarin de casco's en funderingen van alle 1500 panden in het invloedsgebied van de geboorde tunnels zijn onderzocht. Waar het casco of fundering als te slecht werd beoordeeld in relatie tot de mogelijke invloed van het boorproces, is deze hersteld. Tijdens het boren worden in het invloedsgebied voortdurend metingen worden uitgevoerd. Door metingen direct boven de boormachines kunnen de effecten van het boren worden gevolgd. Ook worden de panden langs het tracé gemonitord om eventuele beïnvloeding door het boren te kunnen detecteren. Bij panden waar tijdens de passage van de tunnelboormachines grout in de grond onder de fundering wordt geïnjecteerd (mitigerende maatregel), bevindt zich in de panden extra meetapparatuur. Foto: R. Kuijten, Grontmij Pand aan Vijzelgracht

50 Sation De Pijp Een lang en smal station (er is weinig ruimte) met de stempels duidelijk zichtbaar. Station De Pijp (heette aanvankelijk Station Ceintuurbaan) komt onder de Ferdinand Bolstraat tussen de Albert Cuypstraat en de Ceintuurbaan. Er komen twee perrons boven elkaar te liggen. Er komen twee toegangen: één op de hoek van Albert Cupystraat en één op de hoek van de Ceintuurbaan. Beide toegangen worden gemaakt in nieuwe hoekpanden. Om ervoor te zorgen dat station De Pijp in de Ferdinand Bolstraat tussen de bestaande bebouwing past, wordt een smal, lang en diep station gebouwd. De perrons liggen niet naast, maar boven elkaar en zijn samen straks 230 meter lang. Ze komen op 16,5 en 26,5 meter diepte te liggen. Geen ander station gaat zo ver de grond in. De laatste vijf meter van het graafwerk in station De Pijp is op een bijzondere manier gebeurd. Vanaf circa 26,5 meter diep tot circa 31,5 meter diep is het station onder verhoogde luchtdruk uitgegraven. ( geraadpleegd 23 mei 2012)

51 Sation De Pijp Een lang en smal station (er is weinig ruimte). Deze foto geeft een indruk van de diepte van het station Station De Pijp (heette aanvankelijk Station Ceintuurbaan) komt onder de Ferdinand Bolstraat tussen de Albert Cuypstraat en de Ceintuurbaan. Er komen twee perrons boven elkaar te liggen. Er komen twee toegangen: één op de hoek van Albert Cupystraat en één op de hoek van de Ceintuurbaan. Beide toegangen worden gemaakt in nieuwe hoekpanden. Om ervoor te zorgen dat station De Pijp in de Ferdinand Bolstraat tussen de bestaande bebouwing past, wordt een smal, lang en diep station gebouwd. De perrons liggen niet naast, maar boven elkaar en zijn samen straks 230 meter lang. Ze komen op 16,5 en 26,5 meter diepte te liggen. Geen ander station gaat zo ver de grond in. De laatste vijf meter van het graafwerk in station De Pijp is op een bijzondere manier gebeurd. Vanaf circa 26,5 meter diep tot circa 31,5 meter diep is het station onder verhoogde luchtdruk uitgegraven. ( geraadpleegd 23 mei 2012)

52 Sation De Pijp Vanaf een diepte van ca. 26,5 m is gegraven onder verhoogde druk. Door de diepte van dit station moesten de laatste lagen grond onder hoge luchtdruk worden weg gegraven. De druk was voor het afgraven van de laatste laag grond zo’n 1,7 bar. Dat is vergelijkbaar met de druk die duikers ervaren op zeventien meter diepte. Werken onder deze druk is erg zwaar en vermoeiend. De bouwers konden dan ook niet langer dan vijf uur achtereen werken. Caissonziekte Bovendien is het bij deze diepte gevaarlijk om de druk te snel te laten afnemen. Door het hoge gehalte aan stikstof in het bloed kan de Caissonziekte ontstaan. Na hun dienst van vijf uur moesten de werklui dan ook anderhalf uur lang in de druksluis (zie foto) zitten, waarbij de luchtdruk langzaam werd verminderd. Station De Pijp (heette aanvankelijk Station Ceintuurbaan) komt onder de Ferdinand Bolstraat tussen de Albert Cuypstraat en de Ceintuurbaan. Er komen twee perrons boven elkaar te liggen. Er komen twee toegangen: één op de hoek van Albert Cupystraat en één op de hoek van de Ceintuurbaan. Beide toegangen worden gemaakt in nieuwe hoekpanden. Om ervoor te zorgen dat station De Pijp in de Ferdinand Bolstraat tussen de bestaande bebouwing past, wordt een smal, lang en diep station gebouwd. De perrons liggen niet naast, maar boven elkaar en zijn samen straks 230 meter lang. Ze komen op 16,5 en 26,5 meter diepte te liggen. Geen ander station gaat zo ver de grond in. De laatste vijf meter van het graafwerk in station De Pijp is op een bijzondere manier gebeurd. Vanaf circa 26,5 meter diep tot circa 31,5 meter diep is het station onder verhoogde luchtdruk uitgegraven. ( geraadpleegd 23 mei 2012)

53 Rollen N-Z lijn Welke disciplines (vakmensen) zijn bij de bouw van de
N-Z-lijn betrokken? Welke rol hebben deze personen? Op welk moment spelen deze personen een rol in het proces? Wat gaat er mis als er een discipline niet wordt meegenomen? Dit is een interactie met de studenten – inventarisatie! Stel de vragen en schrijf de antwoorden op het bord. In groepjes werken is een mogelijkheid of integraal

54 Rollen N-Z lijn Terugkoppeling met eerder gestelde vragen
Terugkoppeling met eerder gestelde vraag

55 Fasen gebiedsontwikkeling
Ondergronds bouwen: het bouwen zelf in de realisatiefase. Maar de keuze tussen boven- en ondergronds bouwen wordt natuurlijk in eerdere fasen verkend en gemaakt. Dit zal duidelijker geworden zijn aan het eind van deze presentatie.

56 Opdracht Geobrain in relatie tot de N-Z-lijn
Zoek met behulp van Geobrain een geschikte locatie in Amsterdam waar een open bouwkuip wordt toegepast. Geef de grondopbouw ter plaatse met de sondering en teken/schets daarin de damwand en kerende hoogte en grondwaterstanden Maak een analyse ‘algemeen’: analyseer de grondslag op basis van de sondering. (vuistregel: qc onder 2 MN/m2 klei of veen, rond 10 MN/m2 matig zand, tot 20 MN/m2 goed zand, boven 20 MN/m2 problemen te verwachten) toegepaste damwand: type + zwaar of licht etc. lengte: gering groot etc. kerende hoogte: gering of groot etc. hoe is de damwand aangebracht en met welk blok Gebruik de Geobrain voorspellingsmodule om het risico te beoordelen Maak een analyse van de ‘problemen’. Wat zijn de optredende problemen? Hoe zouden ze te voorkomen zijn? De opdracht is uit te voeren door twee studenten (overleg en discussie) Dit kan tijdens de les of als huiswerk

57 Opdracht Geobrain “Wegwijs in GeoBrain” Wegwijs in Geobrain (een zeer korte instructie om op gang te komen): Ga naar en log in met: Gebruikersnaam: HSUtrecht Wachtwoord: 1ste deel: Kies eerst eens: Geobrain voorspelling maken < tekst> kies: verder Standaardsondering. Kies uit het pull-down menu b.v. utrecht.gef en druk op de knop selecteren De geselecteerde sondering verschijnt op het scherm Ga naar Plank geef dan als lengte b.v. 20 [m] Dan Installatie, kies bv. voor heien Dan Resultaat, en voorspellen indrukken: je krijgt een figuur en ziet dat de risico’s groot zijn Einde “spelen met voorspellen”, dus kies: “Ga naar rapport . . .” - - bekijk het pdf-rapport - - etc. 2de deel: Geobrain voorspelling maken < tekst> kies: verder Sondering zoeken. Druk op de knop zoeken Er verschijnt op het scherm een kaart. Zoom in op Utrecht tot dat de sonderingspunten op het scherm verschijnen. Klik op een van de sonderingen en bekijk de sondering Klik op Sondering gebruiken op verder te gaan De geselecteerde sondering verschijnt op het scherm Ga verder zoals beschreven onder 1ste deel 3de deel: Na ‘afsluiten’ kies je: Geobrain ervaringen raadplegen Zoeken op kaart Zoom in op de kaart, activeer “selecteren” en selecteer een geval “slecht” klik op het Profiel en je kunt daarna dat geval analyseren Gebruikersnaam voor HU: HSUtrecht Elke school kan bij Deltares (eigenaar van Geobrain) hun eigen gebruikersnaam en wachtwoord aanvragen. Voor scholen zijn hier geen kosten aan verbonden! Contact opnemen met: