Lierop Voorontwerp

Ontwerpnota en kostenraming geluidsschermen A67 Someren / Lierop Voorontwerp

29 maart 2012 Definitief 9X1297.B0

HASKONING NEDERLAND B.V. RUIMTE & MOBILITEIT

Barbarossastraat 35 Postbus 151 6500 AD Nijmegen +31 24 328 42 84 +31 (0)24 360 89 74 [email protected] www.royalhaskoning.com Arnhem 09122561

Documenttitel

Ontwerpnota en kostenraming geluidsschermen A67 Someren / Lierop Voorontwerp

Verkorte documenttitel

Geluidsschermen A67 Someren

Status

Definitief

Datum

29 maart 2012

Projectnaam

Geluidsschermen A67 Someren

Projectnummer

9X1297.B0

Opdrachtgever

Rijkswaterstaat

Referentie

Auteur(s) Collegiale toets Datum/paraaf Vrijgegeven door Datum/paraaf

9X1297.B0/R001_0D/902343/ZvdH/Nijm

N.D.D. Elbers / T. Linthof N.J.W. Nass ………………….

………………….

A.T.W.G. Verweij ………………….

………………….

A company of Royal Haskoning

Telefoon Fax E-mail Internet KvK

INHOUDSOPGAVE

1

INLEIDING........................................................................................................................ 1 1.1

Algemeen .................................................................................................................. 1

1.2

Projectomschrijving................................................................................................... 1

1.3

Leeswijzer ................................................................................................................. 1

2

MODULAIRE GELUIDSSCHERMEN .............................................................................. 3

3

RANDVOORWAARDEN EN UITGANGSPUNTEN......................................................... 4 3.1

Normen en voorschriften........................................................................................... 4

3.2 Projectdocumentatie ................................................................................................. 4 3.2.1 Rapporten...................................................................................................................... 4 3.2.2 Tekeningen .................................................................................................................... 4

4

5

6

3.3

Geometrie ................................................................................................................. 4

3.4

Omgeving.................................................................................................................. 5

3.5

Levensduur en betrouwbaarheid .............................................................................. 5

3.6

Materialen ................................................................................................................. 5

GRONDONDERZOEK ..................................................................................................... 7 4.1

Algemeen .................................................................................................................. 7

4.2

Sonderingen.............................................................................................................. 7

4.3

Boringen.................................................................................................................... 7

TERREIN- EN BODEMGESTELDHEID .......................................................................... 8 5.1

Grondopbouw ........................................................................................................... 8

5.2

Grondwaterstand ...................................................................................................... 8

BELASTINGEN EN BELASTINGSFACTOREN ............................................................. 9 6.1

Algemeen .................................................................................................................. 9

6.2

Veiligheidsklasse ...................................................................................................... 9

6.3

Permanente belastingen ........................................................................................... 9

6.4

Veranderlijke belastingen.......................................................................................... 9

6.5

Bijzondere belastingen............................................................................................ 10

6.6

Belastingsfactoren .................................................................................................. 10

6.7

Eurocode belasting versus NEN belasting ............................................................. 11

Geluidsschermen A67 Someren Definitief

-i-

9X1297.B0/R001_0D/902343/ZvdH/Nijm 29 maart 2012

7

BOVENBOUW................................................................................................................ 12 7.1

Geometrie ............................................................................................................... 12

7.2

Belastingen ............................................................................................................. 12

7.3

Berekening .............................................................................................................. 12

7.4

Resultaten ............................................................................................................... 13

8

POEREN......................................................................................................................... 15

9

OVERKLUIZING ............................................................................................................ 16 9.1

Geometrie ............................................................................................................... 16

9.2

Belastingen ............................................................................................................. 16

9.3

Berekening .............................................................................................................. 16

9.4

Resultaten ............................................................................................................... 17

10

PAALFUNDERING..................................................................................................... 18

10.1

Geometrie ............................................................................................................... 18

10.2

Belastingen ............................................................................................................. 18

10.3 Geotechnische berekening ..................................................................................... 19 10.3.1 Aanpak ............................................................................................................ 19 10.3.2 Geometrie........................................................................................................ 20 10.3.3 Fasering........................................................................................................... 20 10.3.4 Geotechnische aspecten berekening fundering op palen............................... 20 10.4 Constructieve berekening ....................................................................................... 22 10.4.1 Geometrie........................................................................................................ 22 10.4.2 Belastingen...................................................................................................... 22 10.4.3 Uitgangspunten ............................................................................................... 23 10.4.4 Aanpak van de berekening.............................................................................. 23 10.5 Resultaten ............................................................................................................... 23 10.5.1 Horizontale vervormingen ............................................................................... 23 10.5.2 Berekening verticaal draagvermogen palen.................................................... 24 10.5.3 Berekening stabiliteit palen ............................................................................. 24 10.5.4 Vervorming geluidsscherm.............................................................................. 24 10.5.5 Paalwapening .................................................................................................. 24 10.6 Uitvoeringsaspecten ............................................................................................... 25 10.6.1 Zetting.............................................................................................................. 25 10.6.2 Aanbrengen avegaarpalen .............................................................................. 25 10.6.3 Grondwerk ....................................................................................................... 25 10.6.4 Aandachtspunten ............................................................................................ 25 11

KABELS EN LEIDINGEN .......................................................................................... 26


- ii -


12

KOSTENRAMING ...................................................................................................... 27

12.1

Algemeen ................................................................................................................ 27

12.2

Raming.................................................................................................................... 28

12.3

Opmerkingen........................................................................................................... 28

13

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN...................................................................... 30

13.1

Conclusies............................................................................................................... 30

13.2

Aanbevelingen ........................................................................................................ 30

BIJLAGEN: Bijlage 1 ...........................................................................................................................1 Bijlage 2 ...........................................................................................................................2 Bijlage 3 ...........................................................................................................................3 Bijlage 4 ...........................................................................................................................4 Bijlage 5 ...........................................................................................................................5 Bijlage 6 ...........................................................................................................................6 Bijlage 7 ...........................................................................................................................7 Bijlage 8 ...........................................................................................................................8 Bijlage 9 ...........................................................................................................................9 Bijlage 10 .......................................................................................................................10


- iii -


1

INLEIDING

1.1

Algemeen De gemeente Someren/Lierop is voornemens een geluidsscherm te bouwen langs de A67 ter hoogte van Someren/Lierop. Ten behoeve van dit project vraagt de gemeente subsidie aan bij het Ministerie van Infrastructuur en Milieu. Hiervoor heeft de gemeente een globaal ontwerp en een kostenindicatie van het geluidsscherm nodig. Gemeente Someren/Lierop en Rijkswaterstaat hebben afgesproken dat Rijkswaterstaat dit ontwerp inclusief kostenraming verzorgt. Rijkswaterstaat heeft Royal Haskoning gevraagd om deze werkzaamheden uit te voeren. Dit document betreft de ontwerpnota inclusief kostenraming. De kostenraming betreft een investeringsraming met kosteninschatting van projectvoorbereiding, engineering en realisatie. Aanvullend op dit ontwerp document is een tekening opgesteld (Geluidsscherm A67 Someren /Lierop, kenmerk 9X1297.B0 / 0514-001 versie 1 d.d. 28-03-2012). De tekening is opgenomen in bijlage 10. Het uitwerkingsniveau van de producten is voorontwerp met een bandbreedte voor de raming van ca. 20 à 25%.

1.2

Projectomschrijving Het project betreft de realisatie van 1250 m geluidsscherm langs de zuidzijde van de A67 ter hoogte van Lierop. Het scherm betreft een modulair systeem met een hoogte van 4 m. Dit gegeven is als uitgangspunt voor het project genomen. De huidige berm dient te worden verbreed. De thans aanwezige bomen in de berm dienen te worden verwijderd. Het tracé van het geluidsscherm kruist de onderdoorgaande tunnel ter plaatse van de Steemertseweg. Het scherm ter plaatse wordt gesitueerd op een aparte constructie die naast en los van het bestaande kunstwerk dient te worden gerealiseerd. Met deze constructie dient de Steemertseweg te worden overkluisd.

1.3

Leeswijzer Het principe en de mogelijkheden van modulaire geluidsschermen wordt kort beschreven in hoofdstuk 2. Vervolgens zijn in hoofdstuk 3 de relevante randvoorwaarden en uitgangspunten aangegeven. Hoofdstuk 4 betreft een beschrijving van het uitgevoerde grondonderzoek waarna in hoofdstuk 5 een beschrijving van de bodemopbouw op de projectlocatie is gegeven. De belastingen op het scherm zijn uitgewerkt in hoofdstuk 6. De hoofdstukken 7 tot en met 9 betreffen respectievelijk de Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 1-


technische uitwerking van de bovenbouw, de poeren, de overkluizing en de paalfundering. Tot slot is in hoofdstuk 10 de kostenraming opgenomen en zijn in hoofdstuk 11 de conclusies en aanbevelingen geformuleerd.


- 2-


2

MODULAIRE GELUIDSSCHERMEN Voor dit project worden Modulaire Geluidsschermen (MGS) toegepast. Dit betekend dat een standaard bovenbouw zal worden toegepast. Bij de huidige generatie geluidsschermen doet zich een aantal problemen voor. Zo word bij ieder geluidsschermproject een andere (nieuwe) technische oplossing gekozen, met als voornaamste bezwaren dat toekomstige uitbreidingen kostbaar zijn en men niet leert van eerder opgedane ervaringen. Bovendien veroorzaken de verschillende soorten opeenvolgende geluidsschermen een versnipperd en rommelig wegbeeld. Om aan deze problemen het hoofd te bieden is binnen het innovatieprogramma Geluid de ‘bouwdoos Modulaire Geluidsschermen’ ontwikkeld. De bouwdoos bevat een beperkt aantal gestandaardiseerde, industrieel geoptimaliseerde basisonderdelen, waarmee een veelheid aan geluidsschermen kan worden geconstrueerd, met verschillende akoestische eigenschappen. Naast variatie in de hoogte, is het onder meer mogelijk om te variëren met de hellingshoek van een scherm en kan worden gekozen voor verschillende soorten reflecterende en absorberende vlakvulling. De stijlen kunnen onder alle mogelijke hoeken tussen +10º (voorover) en -20º (achterover) ten opzichte van de verticaal worden geplaatst, door de poer schuin op de fundering te plaatsen.

Figuur 1

Voorbeelden van Modulaire Geluidsschermen


- 3-


3

RANDVOORWAARDEN EN UITGANGSPUNTEN

3.1

Normen en voorschriften Voor het ontwerp van het geluidsscherm is de Eurocode van toepassing. Aangezien de beschikbare standaardberekening van de Modulaire Geluidsschermen gebaseerd zijn op de NEN wordt ook naar een aantal NEN normen verwezen. Onderstaande normen en voorschriften zijn relevant. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

NEN-EN 1990+A1+A1/C2/NB, Grondslagen van het constructief ontwerp NEN-EN 1991-1, deel 1-4: algemene belastingen – windbelasting NEN-EN 1991-1-7, Bijzondere belastingen GCW 2007, Richtlijnen geluidbeperkende constructies langs wegen NEN 6702/C01, Technische grondslagen voor bouwconstructies – TGB 1990 NEN 6720, voorschriften beton TGB 1990 NVN 6724, Voorschriften beton – in de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel [8] NEN 9997-1(nl), Geotechnisch ontwerp van constructies - Deel 1: Algemene regels, December 2011 [9] Richtlijnen geluidbeperkende constructies langs wegen, GCW-2007 [10] CUR 166 ‘Damwandconstructies’ 4e druk 2005. [11] ROBK6, Rijkswaterstaat, Ontwerpen van betonnen kunstwerken

3.2

Projectdocumentatie

3.2.1

Rapporten [12] Grondonderzoek ‘Geluidsscherm A67 te Lierop’ kenmerk R1200095-HE_1, MOS Grondmechanica, d.d. 13 februari 2012. (zie bijlage 1) [13] Toepassingsadvies modulaire geluidsschermen, Rijkswaterstaat Dienst Wegen Waterbouwkunde, 31 maart 2006 [14] Modulaire geluidsschermen Dimensionering van het vernieuwde ontwerp voor geluidsschermen de 4 meter configuratie, Kok & van Engelen Composite structures BV, 13 februari 2006

3.2.2

Tekeningen [15] ‘A67 Eindhoven – Venlo, Aanpassing zuidelijke aansluiting Someren, Situatietekening’ Concept, kenmerk AW-, zaak 31046990, bladnummer 6, Rijkswaterstaat Dienst Noord Brabant, d.d. 19-06-2011.

3.3

Geometrie [16] De voorkant van het geluidsscherm bevindt zich op 3,20 m vanaf kant asfalt; [17] In dit stadium van het ontwerp is als uitgangspunt gehanteerd dat de tunnel ter plaatse van de Steemertseweg zal worden gekruist middels een afzonderlijk gefundeerde overkluizing. [18] Het scherm dient 4 m hoog te zijn t.o.v. bovenkant kant asfalt. [19] Het scherm dient verticaal te worden geplaatst. Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 4-


[20] Onder meer vanuit oogpunt van vormgeving dient het scherm uitgevoerd te worden als een modulair scherm met aan de achterzijde (bewonerszijde) de mogelijkheid tot begroeiing (Hedera of gelijkwaardig). [21] Vanuit oogpunt van omgevingshinder dient de fundering van het geluidsscherm geluidsarm en trillingsarm aangebracht te kunnen worden. [22] Het scherm dient te worden voorzien van een afwateringsspleet. [23] Ter plaatse van de berm kan worden uitgegaan van het standaard dwarsprofiel zoals aangeleverd door Rijkswaterstaat (zie [15]). [24] De aanpassingen aan de toe- en afritten zoals aangegeven in [15] komen te vervallen. [25] Gedetailleerde gegevens van het bestaande kunstwerk ter plaatse van de Steemertseweg ontbreken. Er kan worden uitgegaan van een benodigde overkluizingslengte van circa 18 m. [26] T.a.v. de stijlen wordt uitgegaan van de standaard stijlen volgens het modulaire systeem http://www.innovatieprogrammageluid.nl/page.asp?id=993 [27] De beëindigingen van het scherm zijn niet getrapt. Er wordt gekeken of de stijlen ter plaatse van de uiteinden evt. dichter bij elkaar geplaatst dienen te worden i.v.m. hogere windbelasting op het uiteinde. [28] Ter plaatse van de bestaande VDC's (portalen) wordt het scherm indien nodig iets verder van de weg af geplaatst. Een en ander op basis van vigerende regelgeving ten aanzien van aan te houden onderlinge afstanden van objecten in de berm. [29] Ten aanzien van de bestaande bermsloot wordt aangenomen dat deze dezelfde afmetingen heeft als de nieuwe sloot in het standaardprofiel.

3.4

Omgeving [30] Volgens opgave van RWS is het traject waarop het geluidsscherm is gepland niet verdacht met betrekking tot Niet Gesprongen Explosieven en Flora&Fauna of interessant met betrekking tot archeologie. In het ontwerp van het geluidsscherm is hier derhalve geen rekening mee gehouden. [31] Ten aanzien van bereikbaarheid voor bouwverkeer wordt ervan uitgegaan dat het onderhoudspad zoals voorzien in de eindsituatie tijdens de uitvoering bereikbaar is vanaf de Steemertseweg. [32] Voor de prijs per m2 voor grondaankoop kan worden uitgegaan van € 11,-/m2 excl. BTW

3.5

Levensduur en betrouwbaarheid [33] Het scherm dient te worden ontworpen op een levensduur van 50 jaar [34] Het scherm is ingedeeld in betrouwbaarheidsklasse 2 (ȕ=3,8) [35] Het scherm is ingedeeld in geotechnische categorie 2 [36] Ten aanzien van de invloed op het ontwerp van de toepassing van Eurocode in plaats van NEN (het modulaire systeem is gebaseerd op NEN) wordt een globale inschatting gemaakt.

3.6

Materialen [37] Ten aanzien van de panelen wordt uitgegaan van Durisol panelen (absorberend beton aan de wegzijde). Aan de achterzijde van de panelen Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 5-


(bewonerszijde) wordt uitgegaan van glad beton en toepassing van gaas om begroeiing goed mogelijk te maken. [38] Ter plaatse van de overkluizing over het kunstwerk (Steemertseweg) worden transparante schermen voorzien (glas). [39] Voor de overkluizingsbalk en de poeren wordt betonkwaliteit C28/35 toegepast [40] Voor de Avegaar palen wordt betonkwaliteit C20/25 toegepast. [41] Voor de wapening wordt uitgegaan van B500.


- 6-


4

GRONDONDERZOEK

4.1

Algemeen Ten behoeve van dit project is grondonderzoek uitgevoerd door MOS Grondmechanica (zie [12]). Het grondonderzoek heeft bestaan uit een 50-tal sonderingen langs het tracé van het geluidsscherm, met onderlinge afstanden van circa 25 m. Tevens zijn een 2-tal handboringen uitgevoerd ter bepaling van de grondwaterstand en bodemopbouw. Het grondonderzoek voldoet hiermee aan NEN 9997-1(nl) § 3.2.3 Onderzoek voor het ontwerp. Daarnaast zijn een 50-tal profiel- en hoogtemetingen van het maaiveldverloop ter plaatse van het nieuw aan te leggen scherm uitgevoerd. De onderzoekspunten zijn ten opzichte van RD-coördinaten uitgezet en gewaterpast ten opzichte van NAP. De resultaten van het grondonderzoek en de inmetingen zijn opgenomen in bijlage 1.

4.2

Sonderingen De sonderingen zijn volgens opgave van het grondonderzoeksbureau uitgevoerd conform NEN 5140. De sondeerdiepte bedraagt circa 15 m- maaiveldniveau.

4.3

Boringen De handboringen zijn volgens opgave van het grondonderzoeksbureau uitgevoerd conform NEN 5119 en beschreven conform NEN 5104. De boordiepte bedraagt circa 3 m- maaiveldniveau.


- 7-


5

TERREIN- EN BODEMGESTELDHEID

5.1

Grondopbouw De grondopbouw wordt gekenmerkt door een overwegend zandig karakter. Het maaiveldniveau ter plaatse van de sonderingen varieert van NAP +22,67 m (westzijde geluidsscherm) tot NAP +27,21 m (nabij Steemertseweg). Vanaf maaiveldniveau tot de verkende diepte (circa 15 m- maaiveldniveau) is los tot matig vast gepakt zand aangetroffen. Lokaal is in de bovenste meters siltig losgepakt zand aanwezig. Het zandpakket wordt op variërende diepte doorsneden door dunne siltige laagjes.

5.2

Grondwaterstand Tijdens de uitvoering van het grondonderzoek is ter plaatse van de handboringen in het boorgat een grondwaterstand waargenomen van circa NAP +20,90 m (boring 02) en NAP +21,31 m (boring 16). Deze waarneming is uitgevoerd in een natte periode (9 januari 2012). Ter bepaling van de te verwachten gemiddeld hoge grondwaterstand (GHG) is aanvullend onderzoek uitgevoerd op basis van gegevens uit de DINO database van TNO. Dit onderzoek is opgenomen in bijlage 2. Op basis van bovengenoemd onderzoek is ten behoeve van het ontwerp ter plaatse van het geluidsscherm uitgegaan van een GHG van NAP +21,4 m. De gemiddelde grondwaterstand bedraagt naar verwachting circa NAP +21,0 m.


- 8-


6

BELASTINGEN EN BELASTINGSFACTOREN

6.1

Algemeen Ter bepaling van de belastingen en de belastingsfactoren is in eerste instantie een beschouwing gemaakt conform NEN aangezien de Modulaire Geluidsschermen zijn gebaseerd op NEN. Vervolgens is een inschatting gedaan van het verschil in belasting tussen NEN en Eurocode.

6.2

Veiligheidsklasse De veiligheidsklasse voor dit project moet worden onderverdeeld in twee veiligheidsklassen: x Veiligheidsklasse voor gangbare geluidsschermen; De veiligheidsklasse volgens GCW-2007 art 4.1 betreft veiligheidsklasse 2. Dit komt overeen met: bij bezwijken is de kans op levensgevaar klein en de kans op economische schade groot. Zie tevens NEN 6702, artikel 5.1. x Veiligheidsklasse voor geluidsschermen op kunstwerken; De veiligheidsklasse volgens ROBK 6, artikel 14.4.3 betreft veiligheidsklasse 3.

6.3

Permanente belastingen De permanente belastingen worden bepaald volgens NEN 6702 artikel 7. Voor de volumieke gewichten is hierbij uitgegaan van: x x

Beton Grond

x

Water

25,0 20,0 17,0 10,0

kN/m3 (ter plaatse gestort) kN/m3 (nat) kN/m3 (droog) kN/m3

Houtvezelbetonpanelen Voor het gewicht van de panelen is een bovengrens aangehouden. Er is uitgegaan van platen van het type GS Mont Blanc (420 Kg/m2). De afmetingen van de panelen zijn 6 x 1m. Glazen panelen Voor het gewicht van het totale paneel van 6m x 1m (incl. aluminium omranding is 3,5 kN aangehouden. Stijlen Voor het gewicht van de stijlen is uitgegaan van een HEA200 met een lengte van 4 meter (41 Kg/m).

6.4

Veranderlijke belastingen De veranderlijke belastingen worden bepaald volgens NEN 6702 artikel 8. Windbelasting (NEN 6702 artikel 8.6) De windbelasting is berekend met behulp van de NEN 6702 art. 8.6.1.3 en de aanvulling zoals beschreven in de GCW-2007 art. 4.1.2. Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 9-


Uitgangspunten: x momentane waarde <wind x hoek geluidscherm D x schermhoogte h x Taludhoogte x klasse-indeling gebied x omstandigheden van de locatie

0 0q met de verticaal 4,00 m Oostzijde 2m, westzijde 0m, overkluizing 4m. gebied III, conform NEN 6702 bijlage A; onbebouwd gebied;

De representatieve windbelasting Prep voor het scherm bij de algemene stijl, komt overeen met 0,88 kN/m2. Voor de schermbeëindiging gelden andere representatieve windbelastingen. Voor de aangehouden representatieve belastingen zie Bijlage 3. De windbelasting evenwijdig het geluidscherm wordt verwaarloosd, omdat de invloed van deze belasting zeer gering is. Zuiging door verkeer De belasting door zuiging bedraagt: qrep = 0,8 kN/m2. Deze belasting treedt op in geval van een scherm op 3,0 meter afstand van het verkeer dat met een maximale snelheid rijdt van 120 km/uur (inclusief vormfactor en vergrotingsfactor voor de dynamische invloed), zie GCW-2007 art. 4.1.5. Aangezien de afstand in onderhavige situatie groter is dan 3,0 m is en de belasting niet hoeft te worden gecombineerd met de windbelasting (
6.5

Bijzondere belastingen Volgens [3] tabel NB 4.1 moet ter plaatse van de overkluizingsbalk rekening worden gehouden met een aanrijdbelasting van 1000kN.

6.6

Belastingsfactoren Voor de bruikbaarheids grenstoestanden dient voor de belastingsfactoren de waarde 1,0 te worden gehanteerd. Voor de uiterste grenstoestand dienen de volgende belastingsfactoren te worden gehanteerd (NEN 6702).


- 10-


tabel 6-1 Belastingsfactoren uiterste grenstoestand

6.7

Eurocode belasting versus NEN belasting Zoals in [36] en §6.1 is aangegeven zijn de constructieve berekeningen volgens de NEN uitgevoerd. Voor de berekening van de paalfundering is echter direct rekening gehouden met verhoogde belasting ten gevolge van de toename van de partiele factoren in de Eurocode. In bijlage 4 zijn de wijzigingen van de Eurocode ten opzichte van de NEN die voor dit project van toepassing zijn bepaald. Het gaat om de waarde voor de windbelasting en de in rekening te brengen partiële factoren. De conclusies zijn in tabel 6-2 en tabel 6-3 opgenomen. In tabel 6-2 is te zien dat de windbelasting volgens de EC lager is dan volgens de NEN. In de berekening is uitgegaan van de waarden volgens de NEN. NEN 0,88 kN/m2

Prep gebied D

EC 0,78 kN/m2

tabel 6-2 windbelasting EC versus NEN

EG in combinatie met veranderlijke belasting Alleen EG Veranderlijke belasting

NEN 1.2 (VKII) 1.2 (VKIII) 1.35 (VKII) 1.35 (VKIII) 1.3 (VKII) 1.5 (VKIII)

EC 1.2 (CC2) 1.3 (CC3) 1.35 (CC2) 1.5 (CC3) 1.5 (CC2) 1.65 (CC3)

Toename 0% 11% 0% 11% 15% 10%

tabel 6-3 partiële factoren EC versus NEN

Omdat de berekening van de modulaire schermen volgens de NEN is uitgevoerd dienen deze aanvullend getoetst te worden aan de Eurocode. In dit rapport is deze toets niet expliciet uitgevoerd. Het verschil tussen NEN en Eurocode is verdisconteerd in de bepaling van de hart-op-hart afstanden van de stijlen.


- 11-


7

BOVENBOUW

7.1

Geometrie Volgens Toepassingsadvies modulaire geluidsschermen, Rijkswaterstaat Dienst Wegen Waterbouwkunde, 31 maart 2006 [13] dienen de onderdelen van de bovenbouw uit de bouwdoos Modulaire geluidsschermen gekozen te worden. Opbouw staander Binnen de bouwdoos bestaan voor een 4 meter hoog scherm twee alternatieven. De meest economische oplossing is een 2+2 stijl. Hierbij is de onderstijl 2 meter en de bovenstijl 2 meter. Een andere optie is een 3+1 stijl. Hierbij is de onderstijl 3 meter en de bovenstijl 1 meter. Het scherm is met dezelfde onderstijl uit te breiden tot een 3+3 scherm. Aangezien door de opdrachtgever is aangegeven dat geen rekening hoeft te worden gehouden met toekomstige ophoging is in het ontwerp uitgegaan van de 2+2 stijlen. Hoek Zowel de onderstellen als de topdelen worden verticaal geplaatst. Schermeinde De schermen zullen niet trapsgewijs aflopen. Doordat de schermeinden zwaarder worden belast door wind zullen de hart-op-hart maten van de stijlen bij het schermeinde wijzigen. Vlakvulling De vlakvulling bestaat uit houtvezelbeton. Ter plaatse van de overkluizing worden glazen panelen toegepast.

7.2

Belastingen Voor de bepaling van de windbelasting wordt verwezen naar bijlage 3 en hoofdstuk 6.

7.3

Berekening In de bouwdoos “modulaire geluidsschermen” [13] kunnen op basis van de stuwdruk en schermhoogte de toe te passen onderdelen bepaald worden. Voor het 4 meter scherm ligt berekening [14] hieraan ten grondslag. Deze berekening verschilt op een aantal fronten met de situatie voor dit project. De verschillen zijn hieronder toegelicht. x Bij de overkluizing over de Steemertseweg moet gerekend worden met een belastingsfactor 1,5 in plaats van 1,3 die gebruikt is bij de MGS berekening. x In de berekening is gerekend volgens GCW-2001 met een Cindex van 1,6. Volgens de GCW-2007 kan voor een doorgaand deel gerekend worden met 1,2. x Het projectgebied bevindt zich in windgebied III. In de berekening is uitgegaan van gebied II


- 12-


x

In de berekening is gerekend zonder talud. Ter plaatste van de onderdoorgang staat het geluidsscherm op een talud van 4m. Ter plaatse van het oostelijk en westelijk schermeinde staat het scherm op een talud van respectievelijk 2 en 0m.

In bijlage 3 is de krachtsverdeling onderin de stijlen berekend met de gegevens uit berekening [13] en de gegevens die van toepassing zijn op dit project. Voor het mechanica model is uitgegaan van een inklemming belast door een gelijkmatig verdeelde windlast.

7.4

Resultaten In tabel zijn de resultaten uit de berekeningen uit bijlage 3 opgesomd. De waarden in deze tabel zijn berekend volgens de NEN. De optredende momenten moeten kleiner zijn dan het maximaal opneembare moment met inachtneming van de vergroting van de partiele factoren in de EC. Het maximaal opneembaar moment voor gebied A-D 68,1x 1,3/1,5 = 59 kNm Ter plaatse van de overkluizing is het maximaal opneembaar moment 68,1x 1,5/1,65 = 62 kNm.

Opneembare krachten1 Alg. Stijl Optredende krachten

1

Stijl A oost Stijl A west Stijl B oost Stijl B west Stijl C oost Stijl C west Stijl D Stijl overkluizing

Mrep [kNm] 52,4

Vrep [kN] 26,2

105,9 88,0 87,2 72,4 53,0 44,0 42,5 42,5

53,0 44,0 43,6 36,2 26,5 22,0 21,2 21,2

Ȗf [-] 1,3

Md [kNm] 68,1

Vd [kN] 34,0

1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,5

137,7 114,4 113,4 94,2 68,8 57,2 55,2 63,7

68,8 57,2 56,7 47,1 34,4 28,6 27,6 31,8

De opneembare krachten volgen uit de berekening [13]

tabel 7-1 krachtsverdeling onderin de 2+2 stijl

Ter plaatse van de schermeinden in gebieden A,B en C zijn de optredende momenten groter dan de opneembare momenten. De windgebieden A,B en C volgen uit de GCW2007 en zijn in totaal 6,3 x (4+2)m = 37,8m lang. Over deze afstand dienen de hart-ophart maten van de staanders verkleind te worden. Aan de oostzijde worden de stijlen over de eerste 2 meter h.o.h. 2m geplaatst. Het maatgevende optredende moment in windgebied A wordt hiermee 137,7 / 3 = 45,9kNm. Van 2m tot 38m worden de stijlen h.o.h. 3m geplaatst. Het maatgevende optredende moment in windgebied B en C wordt hiermee 113,4 / 2 = 56,7kNm.De optredende momenten zijn kleiner dan het opneembaar moment van 59 kNm. Aan de westzijde worden de stijlen over de eerste 12 meter h.o.h. 3m geplaatst. Het maatgevende optredende moment in windgebied A wordt hiermee 114,4 / 2 = 57,2kNm. Dit moment is kleiner dan het opneembaar moment van 59 kNm.


- 13-


Ter plaatse van overkluizing is het optredende moment iets hoger dan het opneembare moment. Hier zijn derhalve enigszins zwaardere stijlen type special 4 (4 m) conform het MGS-systeem voorzien.


- 14-


8

POEREN De stijlen worden geplaatst op betonnen poeren van 800x800x500. De poer wordt gefundeerd op een avegaarpaal Ø500. Voor de wapening is 125 Kg/m3 aangehouden. In het DO dient de detaillering van de wapening uitgewerkt worden.


- 15-


9

OVERKLUIZING

9.1

Geometrie Ter plaatse van de kruising Steemertseweg met de A67 bevindt zich een bestaande onderdoorgang. Het is niet gewenst om het geluidsscherm op het bestaande kunstwerk te plaatsen. Het geluidsscherm wordt daarom geplaatst op een overkluizing parallel aan de A67. De overkluizing bestaat uit een betonnen balk die aan weerszijden is opgelegd op een paaljuk bestaande uit twee palen. De lengte van de balk wordt bepaald door de overspanning van de kruising en de aanwezigheid van L-wanden. Er is uitgegaan van een theoretische lengte van 18m. De totale lengte van de balk is circa 19m. In verband met de aanrijdbelasting worden tussen de balk en het dek van de onderdoorgang een 3-tal afstandhouders geplaatst. Deze afstandhouders bestaan uit stalen kokerprofielen met een hart op hart afstand van 3,0m. Alléén in de bijzondere belastingsituatie van aanrijding zullen, door een grote vervorming van de balk, krachten worden afgedragen op de bestaande contructie. De dimensionering van deze afstandhouders dient in een later stadium te worden uitgevoerd.

9.2

Belastingen De balk wordt voornamelijk belast door het eigen gewicht van de balk. Daarnaast ontstaan er wringende momenten ten gevolge van windbelasting. Voor de krachtswerking is uitgegaan van een stijlindeling waarbij maximaal twee stijlmomenten door de balk lopen. In bijlage 6 zijn de belastingen uitgewerkt.

9.3

Berekening In bijlage 6 zijn twee berekeningen ondergebracht. Dimensionering Om de dimensies en de wapening te bepalen van de betonnen balk is een doorsnedeberekening uitgevoerd met het maatgevend buigend moment, wringend moment en dwarskracht. Voor de bepaling van de krachtswerking is uitgegaan van een ligger op twee steunpunten. Maximale uitbuiging In de GCW worden eisen gesteld aan de verplaatsing van de top van het geluidsscherm. Deze verplaatsing is een optelsom van de verplaatsing ten gevolge van rotatie van de stijl, de balk en de paalfundering. x

De rotatie van balk is bepaald door de balk in te klemmen en op torsie te belasten. Voor de maximale rotatie is uitgegaan van een stijlconfiguratie waarbij


- 16-


x

x

9.4

op 3, 9 en 15 m stijlmomenten aangrijpen. Voor de wringstijfheid wordt 15% van de Eongescheurd aangehouden. Dit komt neer op een wringstijfheid van 4650 N/mm2. De rotatie van de paaljuk wordt bepaald door de elastische vervorming van de paal en de vervorming van de veer onder de palen. De permanente belasting uit de balk zorgt ervoor dat er geen trekkrachten in de palen ontstaan. Er wordt gerekend met een veerconstante van 35000 N/mm. Deze waarde komt uit de DFoundation berekening uit hoofdstuk 10.3. Bij de bepaling van de rotatie van de stijl is uitgegaan van een staalprofiel HEA200 van 4m lang.

Resultaten Dimensies Uit de berekening in bijlage 6 volgen de volgende dimensies: x x x x

Balk C28/35 700x900 Hoofdwapening 7Ø32 Beugels Ø12 Flankstaven Ø16-100

Vervorming In tabel 9-1 zijn de vervormingen weergegeven. De indicatief berekende vervormingen zijn 7,5% groter dan de maximale waarden die wordt geëist in de GCW-2007. De werkelijke rotatie van de stijl zal veel kleiner zijn dan 7,31 mrad aangezien alleen het HEA profiel van de standaard stijl in beschouwing is genomen. Tevens is in het ontwerp en in de raming ten gevolge van de optredende momenten rekening gehouden met een zwaardere stijl (stijltype special 4 volgens modulair systeem). In het DO dient de werkelijke uitbuiging bepaald te worden. De verwachting is dat deze zal voldoen. Rotatie Maximale rotatie [mrad] [mrad] Stijl 7,31 6,66 Overkluizingsbalk 4,26 Fundering 2,72 Totaal 14,30 13,33 tabel 9-1 Vervormingen geluidsscherm tpv overkluizing


- 17-


10

PAALFUNDERING

10.1

Geometrie Op basis van de omstandigheden (geometrie, grondopbouw, belendingen) is voor de fundatie van het geluidsscherm gekozen voor een fundering op palen. Vanuit de randvoorwaarde dat de fundatie geluidsarm en trillingsarm aangebracht dient te worden is gekozen voor schroefpalen, type avegaar. Voor de standaard schermdoorsnede is gekozen voor fundatie van elke afzonderlijke stijl op een éénpaals poer. Ter plaatse van de overkluizing van de Steemertseweg is een paaljuk voorzien.

10.2

Belastingen De paalbelastingen van de standaard paal zijn bepaald in bijlage 5. Omdat de standaard paal in verschillende windgebieden voorkomt is uitgegaan van de maximaal opneembare belastingen die de stijl op kan nemen. De paalbelastingen ter plaatse van de overkluizing volgen uit de Technosoft berekening in bijlage 7. Hierbij is gerekend met een horizontale hoge bedding van 5000 x 2 = 10000N/mm en een horizontale lage bedding van 5000 / 2 = 2500N/mm. Schaduwwerking van de palen is meegenomen door de bedding van de achterste paal met 75% te reduceren. Om de rekenwaarden van de horizontale belasting en het moment op het paaljuk te bepalen is gebruik gemaakt van UGT factoren die zijn gebaseerd op ervaring. De factoren voor Md en Fh;d zijn respectievelijk 2,10 en 1,85. In tabel 10.1 zijn de maatgevende belastingen voor het geluidsscherm gegeven. De gepresenteerde verticale belastingen zijn exclusief het eigengewicht van de funderingspalen. Omdat de invloed beperkt is, is het eigen gewicht van de funderingspalen buiten beschouwing gelaten. Het eigengewicht van de betonnen poer is wel meegenomen in de berekeningen. De belastingen grijpen op maaiveldniveau aan. Schermdeel. [-]

Hscherm

BGT Fc;rep [kN]

1

UGT

[m] Fh;rep [kN]

Mrep

Fc;d

Fh;d

[kNm]

[kN]

[kN]

Md [kNm]

Standaard paal

4,0

108,8

26,2

52,4

130,6

39,1

Overkluizingspaal

4,0

165

17,5

8,64

233

31,7

1

78,3

1

18,14

Md en Fh;d zijn bepaald met UGT factoren

tabel 10-1 Maatgevende belastingen geluidschermen

In tabel 10.2 zijn de maatgevende (veld)belastingen bepaald voor de palen ter plaatse van de overkluizing.


- 18-


Schermdeel. [-]

Hscherm

BGT Fc;rep [kN]

Overkluizingspaal (veld) 1

UGT

[m]

4,0

165

Fh;rep [kN]

1

Mrep

Fc;d

Fh;d

[kNm]

[kN]

[kN]

32,3

33,26

233

Md

1

[kNm]

59,8

69,8

Md en Fh;d zijn bepaald met UGT factoren

tabel 10-2 Maatgevende krachtswerking palen overkluizing

Toelichting bij de tabel: Hscherm = hoogte geluidsscherm; Fc;rep (BGT) = representatieve waarde van de verticale drukbelasting op paalkopniveau; Fc;d (UGT) = rekenwaarde van de verticale drukbelasting op paalkopniveau; Fh;rep (BGT) = representatieve waarde van de horizontale belasting op paalkopniveau; Fh;d (UGT) = rekenwaarde van de horizontale belasting op paalkopniveau; Mrep (BGT) = representatieve waarde van het moment op paalkopniveau; Md (UGT) = rekenwaarde van het moment op paalkopniveau; BGT = bruikbaarheidsgrenstoestand; UGT = uiterste grenstoestand.

10.3

Geotechnische berekening

10.3.1

Aanpak Het geotechnisch advies is opgesteld conform de vigerende norm NEN 9997-1(nl) en de GCW-2007. In de hierna volgende paragraven zijn de uitgangspunten gegeven voor de uitgevoerde berekeningen. Bij het opstellen van dit ontwerp zijn de volgende drie ontwerpstappen doorlopen: Stap 1: Bepaling horizontale vervormingen Standaard paal: Bepaling horizontale vervormingen met behulp van het programma Dsheet versie 9.2 (build 1.5). Bij deze berekeningen is een eerste keuze gemaakt voor de aan te houden diameter en lengte van de palen. Deze berekeningen zijn uitgevoerd voor de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT). Overkluizingspaal: Bepaling van de vervorming is reeds vastgesteld in hoofdstuk 9. Stap 2: Bepaling verticaal draagvermogen Standaard paal en overkluizingspaal: Het verticaal draagvermogen is bepaald en er is beoordeeld of kan worden uitgegaan van het eerder gekozen paalpuntniveau. Het verticaal draagvermogen is met behulp van het programma Dfoundation versie 8.1 (build 2.2) bepaald, hiervoor zijn de grenstoestanden UGT en BGT beschouwd. De beoordeling van het paalpuntniveau is bepaald aan de hand van de betreffende grondopbouw ter plaatse. Indien nodig is de eerder gekozen geometrie van de paalfundering uit stap 1 bijgesteld door bijvoorbeeld het toepassen van langere palen.


- 19-


Stap 3: Bepaling stabiliteit van de fundering Standaard paal: De stabiliteit van de fundering is bepaald, waarbij tevens rekening is gehouden met de aan te brengen kabels en leidingen parallel aan de geluidsschermen. Deze controle is uitgevoerd met behulp van het programma Dsheet versie 9.2 (build 1.5). Deze berekeningen zijn uitgevoerd voor de uiterste grenstoestand (UGT). Bij de bepaling van de stabiliteit is de geometrie van de paalfundering uit stap 2 aangehouden. Indien de stabiliteit ontoereikend is, is de eerder gekozen geometrie van de paalfundering bijgesteld en zijn bijvoorbeeld langere palen aangehouden. Overkluizingspaal: Bepaling van de stabiliteit is reeds vastgesteld in hoofdstuk 9. 10.3.2

Geometrie Standaard paal: Bij de berekeningen zijn de volgende geometrische uitgangspunten aangehouden: Op de palen wordt een poer geplaatst. In de geotechnische berekeningen is de invloed van de poer verwaarloosd (enigszins conservatief). De berekeningen zijn uitgevoerd voor een combinatie van de maatgevende sondering en de maatgevende dwarsdoorsnede. Overkluizingspaal: De geometrie is aangegeven in hoofdstuk 9.

10.3.3

Fasering De fasering zoals deze is aangehouden in dit geotechnisch advies is als volgt: o Fase 1: waar nodig verleggen kabels en leidingen; o Fase 2: aanbrengen grondophoging; o Fase 3: aanbrengen palen (onderbouw) en bovenbouw geluidsschermen.

10.3.4

Geotechnische aspecten berekening fundering op palen Per berekeningstype zijn hierna de belangrijkste geotechnische aspecten gegeven. Bepaling horizontale vervormingen standaard palen (BGT) Bij de berekening van de vervormingen zijn de volgende uitgangspunten aangehouden: Voor de bepaling van de gronddrukfactoren is uitgegaan van rechte glijvlakken. Dit is maatgevend ten opzichte van kromme glijvlakken; Voor het bepalen van de stijfheden is de methode Ménard aangehouden. Er is uitgegaan van drie trappen, waarbij: o trap 1 is 100% van berekende stijfheid volgens Ménard; o trap 2 is 50% van berekende stijfheid volgens Ménard; o trap 3 is 25% van berekende stijfheid volgens Ménard; De stijfheden zijn afhankelijk van de grondsoort, paalafmeting en de conusweerstand op de betreffende diepte; Voor de bepaling van de gronddrukfactoren per laag is de methode Brinch Hansen aangehouden. De bepaling van de schelpfactor (voor de gronddrukfactoren) is bepaald uit het quotiënt van de berekende gronddrukfactor volgens Brinch Hansen en de berekende gronddrukfactor uit DSheet (met rechte glijvlakken). DSheet houdt Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 20-


zelf rekening met een reductie van de passieve weerstand als gevolg van de aanwezigheid van een talud; In de DSheet berekening zijn twee fasen gemodelleerd. De eerste fase betreft de fase direct na aanbrengen van de palen. Eventuele taluds zijn daarbij al aanwezig. Deze fase is als initiële situatie gemodelleerd. In fase 2 worden de belastingen op de kop van de palen in rekening gebracht; Bij de bepaling van de horizontale vervormingen zijn de belastingen uit tabel 10.1 als permanente belastingen gemodelleerd. Overeenkomstig CUR166 paragraaf 4.5.8 wordt bij rechte glijvlakken een te hoge passieve gronddrukfactor berekend wanneer de hoek van inwendige wrijving in de berekening groter is dan 30 graden. Dit zal resulteren in een te optimistisch berekeningsresultaat. Overeenkomstig de CUR166 dient de hoek van inwendige wrijving (M’d) gereduceerd te worden. Voor zowel de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT) als de uiterste grenstoestand (UGT) dient de M’d te worden gereduceerd wanneer deze hoger is dan 30 graden. In de BGT geldt M’d = M’rep / 1,0. Dit is gerealiseerd middels de optie “reduce delta friction according to CUR” in DSheet; De representatieve belastingen uit tabel 10.1 zijn aangehouden. De belastingen zijn daarbij in de richting van het maatgevende talud aangehouden; Ten behoeve van het ontwerp van de onderbouw van de geluidsschermen is in eerste instantie uitgegaan van het rotatie criterium van 1/150 x radialen = 1/150 x (180/S) = 0,382 q, dit komt overeen met (1/150) x 1000 = 6,67 mrad. Daar waar dit criterium wordt overschreden is in het ontwerp van de bovenbouw van de geluidsschermen beoordeeld of de totale toelaatbare vervorming van de bovenbouw niet wordt overschreden. De totale vervorming van de bovenbouw wordt bepaald door de vervorming van de palen (onderbouw) en de stijlen (bovenbouw); De rotatie is bepaald met behulp van de berekende uitbuiging op paalkopniveau en de uitbuiging vlak onder dit niveau (circa 0,25 m beneden paalkopniveau); Voor de avegaarpalen is standaard uitgegaan van een paalstijfheid van 10.000 N/mm² (E-modulus). Er is uitgegaan van een hoge grondwaterstand (GHG).

Bepaling verticaal draagvermogen palen Bij de berekening van het paaldraagvermogen zijn de volgende uitgangspunten aangehouden: Er is uitgegaan van een slappe constructie (non-rigid); De verticale belastingen uit tabel 10.1 zijn gehanteerd; Indien op het paalpuntniveau, zoals bepaald ten behoeve van de horizontale vervormingen, een cohesieve laag wordt aangetroffen is een dieper paalpuntniveau aangehouden; Vanwege de geringe maaiveldzetting na het plaatsen van de palen zal negatieve kleef naar verwachting niet optreden en is daarom buiten beschouwing gelaten;


- 21-


De toets op het verticaal draagvermogen is: Fc;d d Rc;d , waarbij: o Fc;d = rekenwaarde van de verticale paal-drukbelasting; o Fc;netto;d = Rc;d – Fnk;d; o Rc;d = rekenwaarde van het verticale draagvermogen; o Fnk;d = rekenwaarde van de belasting door negatieve kleef (Fnk;d = 0). De verticale vervorming van de paal zal vanwege de geringe verticale belasting klein zijn en is daarom niet getoetst; Aangezien sprake is van een voorontwerp is voor de factoren ȟ3 en ȟ4 een waarde van 1,39 aangehouden; Bij de berekening van het paaldraagvermogen zijn de volgende paalfactoren gehanteerd, voor een betonnen avegaarpalen: = 0,80 [-] Įp ȕ = 1,0 [-] s = 1,0 [-] = 0,006 [-] Įs

Bepaling stabiliteit standaard palen (UGT) Bij de berekening van de stabiliteit zijn de volgende uitgangspunten aangehouden: De uitgangspunten voor de bepaling van de vervormingen (zoals hiervoor gegeven) zijn overgenomen, met uitzondering van onderstaande aspecten: De rekenwaarde van de belastingen uit tabel 10.1 zijn aangehouden; Overeenkomstig de GCW-2007 is in de uiterste grenstoestand rekening gehouden met een ontgraving van 0,8 m met betrekking tot kabels en leidingen. De stabiliteitstoets is uitgevoerd voor de uiterste grenstoestand, overeenkomstig het stappenplan van CUR 166. Uit deze berekening volgen tevens de maximaal optredende paal(kop)momenten en dwarskrachten, waarmee de minimaal benodigde wapening kan worden gedimensioneerd.

10.4

Constructieve berekening

10.4.1

Geometrie De Avegaarpalen hebben een diameter van 500mm en hebben een lengte van 7 meter. Om de wapeningskorf goed op diepte te krijgen worden afstandshouders van 60mm gebruikt bij een dekking van 80mm. De diameter van de korf, inclusief beugelwapening, is 340mm.

10.4.2

Belastingen Voor de bepaling van de krachten in de standaard palen zijn de palen in Dsheet ingevoerd; zie bijlage 7. De krachten in de palen ter plaatse van de overkluizing zijn bepaald met behulp van Technosoft raamwerken zie paragraaf 10.2. In tabel 10-3 is een resumé gegeven van de maatgevende momenten in de palen. De standaard palen zijn hierbij maatgevend. In bijlage 8 is een wapeningsberekening van de palen gemaakt.


- 22-


Mrep

Md

[kNm] Standaard paal volgens bijlage 7 Overkluizingspaal volgens tabel 10-2

[kNm] 102,1 33,3

159,7 69,8

tabel 10-3 resumé maatgevende momenten palen

De normaaldrukkracht in de palen is in deze berekening op nul gesteld. Dit is een veilige benadering. 10.4.3

Uitgangspunten Dekking Er wordt een dekking van 80 mm toegepast. De minimaal benodigde dekking bedraagt 60 mm (NEN6724, art. 6.3.2). Betonkwaliteit C20/25 Milieuklasse De onderkant van de palen bevindt zich onder de gemiddelde hoge grondwaterstand van +21.400 NAP. In verband met mogelijke blootstelling aan dooizouten is uitgegaan van milieuklasse XD3 wisselend nat en droog.

10.4.4

Aanpak van de berekening De doorsnedeberekening is uitgevoerd met Technosoft MNkappa. De wapening is 20mm naar de drukzijde van de betondoorsnede verschoven in verband met de te hanteren afstandhouders.

10.5

Resultaten

10.5.1

Horizontale vervormingen In tabel 10-4 is de berekende uitbuiging en rotatie van de palen gegeven. De aangehouden hart op hart afstand van de palen, de paallengte en diameter van de palen zijn eveneens gepresenteerd. De geotechnische berekeningen zijn opgenomen in bijlage 7. Scherm

Hscherm

h.o.h.

Lpaal

Dpaal

Uitbuiging

Rotatie

nr.

[m]

palen

[m]

[mm]

op

[mrad]

[-]

[m]

maaiveld [mm]

Standaard doorsnede

4,0

6,0

7,0

500 (E=10.000 N/mm²)

21,1

Overkluizing

4,0

n.v.t.

7,0

500 (E=10.000 N/mm²)

5,51

9,63 1

7,31

tabel 10-4 overzicht berekeningsresultaten 1 vastgesteld in bijlage 5 2 vastgesteld in bijlage 6 Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 23-


2

10.5.2

Berekening verticaal draagvermogen palen De draagkracht is per sondering afzonderlijk berekend. Uit de berekeningen blijkt dat de minimale draagkracht (Rc;d =) 322 kN/paal bedraagt. Dit is voldoende. De in paragraaf 10.5.1 gegeven paaldimensies zijn ten behoeve van het verticaal draagvermogen niet bijgesteld. De resultaten van de geotechnische berekeningen zijn opgenomen in bijlage 7.

10.5.3

Berekening stabiliteit palen In bijlage 7 zijn de stabiliteitsberekeningen en gehanteerde uitgangspunten gegeven van de palen. De in paragraaf 10.5.1 en 10.5.2 vastgestelde dimensies voldoen ten aanzien van stabiliteit. De algehele stabiliteit van het talud is eveneens getoetst en voldoet tevens.

10.5.4

Vervorming geluidsscherm De GCW 2007 stelt eisen aan de maximale verplaatsing van de top van het geluidsscherm. Deze verplaatsing wordt veroorzaakt door de rotatie van de paal en de stijl. In tabel 10-5 staan de optredende en maximale vervormingen van de onder- en bovenbouw. Rotatie [mrad] Stijl Fundering Totaal

7,311 9,63 16,94

Maximale toelaatbare rotatie [mrad] 6,66 13,33

1

de vervorming van de stijl is bepaald in paragraaf 9.4 tabel 10-5 Vervormingen geluidsscherm tpv overkluizing

Uit tabel 10-5 volgt dat de maximale rotatie van het totale systeem wordt overschreden. De werkelijke rotatie van de stijl zal echter kleiner zijn dan 7,31 mrad aangezien alleen het HEA profiel in beschouwing is genomen. De schoor aan de achterzijde van het scherm zal een verstijvende invloed hebben. Daarnaast is voor de paalstijfheid 10000 N/mm2 aangehouden. Deze aanname is conservatief. De werkelijke paalstijfheid inclusief wapening zal hoger liggen. Meer gedetailleerde berekeningen in het DO zullen aantonen dat de vervorming van het systeem de maximale vervorming niet zal overschrijden.

10.5.5

Paalwapening Uit de berekening welke opgenomen is in bijlage 8 volgen de volgende wapeningshoeveelheden: Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 24-


Hoofdwapening: 10Ø25 Spiraalwapening: Ø10 Deze wapening dient in alle palen toegepast te worden. In het DO dient de detaillering van de wapening uitgewerkt te worden.

10.6

Uitvoeringsaspecten

10.6.1

Zetting De zetting is naar verwachting relatief zeer gering en valt in dit stadium van het ontwerp ruim binnen de nauwkeurigheidsmarges waarmee de hoeveelheden kunnen worden bepaald.

10.6.2

Aanbrengen avegaarpalen Het aanbrengen van de mortelschroefpalen type avegaar dient te worden uitgevoerd door een gerenommeerd en op dit terrein gespecialiseerd bedrijf. Geadviseerd wordt de kwaliteit van alle paalschachten te controleren middels akoestisch doormeten. Teneinde de kans op schade aan de nabijgelegen belendingen tijdens het aanbrengen van de avegaarpalen te beperken, wordt geadviseerd navolgende maatregelen en uitgangspunten te hanteren: Het systeem dient trillingsvrij te zijn; Een volledig rechte en voldoende lange avegaar dient te worden gebruikt; Het inboren moet geleidelijk geschieden met een zo gering mogelijke afvoer van omliggende grond, dat wil zeggen er moet geboord worden met een zo laag mogelijke schraapfactor.

10.6.3

Grondwerk Geadviseerd word de grondaanvulling uit te voeren met zand voor aanvulling conform RAW. De verdichting van de aanvulling dient te voldoen aan de volgende eisen: a. Minimale proctordichtheid van 93%; b. Gemiddelde proctordichtheid t98%.

10.6.4

Aandachtspunten De volgende algemene aandachtspunten zijn onderkend: De fasering zoals in deze rapportage is aangehouden verdient specifieke aandacht en mag alleen worden gewijzigd nadat dit met een geotechnisch adviseur is afgestemd; De genoemde stijfheden van de palen dient te worden gewaarborgd door middel van voldoende wapening. Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 25-


11

KABELS EN LEIDINGEN

Op basis van een uitgevoerde Klic-melding zijn de locaties van de kabels & leidingen in beeld gebracht. De kabels en leidingen zijn aangegeven op tekening met referentie Geluidsscherm A67 Someren /Lierop, kenmerk 9X1297.B0 / 0514-001 versie 1 d.d. 2803-2012). Het scherm wordt gekruist door een aantal kabels en leidingen, te weten: x 2 x gasleiding; x 2 x bestaande duiker welke verlengd dient te worden; x 1 x drukriool; x 1 x waterleiding. Op de tekening zijn, waar nodig geacht, overkluizingen over de kabels en leidingen aangegeven. Deze overkluizingen zijn vormgegeven door middel van een funderingsbalk gefundeerd op standaard palen (geen jukken) welke zijn gesitueerd aan weerszijden van de leidingen. Ter bepaling van de exacte locatie van de kabels en leidingen dienen in een nader ontwerpstadium de resultaten uit de proefsleuven c.q. alternatieve detectiemethoden te worden geverifieerd. Voorafgaand aan het aanbrengen van de funderingen of daarmee gepaard gaande grondwerkzaamheden dienen de parallel aan het scherm gesitueerde weggebonden kabels en leidingen te zijn verwijderd danwel verlegd indien van toepassing.


- 26-


12

KOSTENRAMING

12.1

Algemeen Bij de raming zijn de volgende algemene uitgangspunten gehanteerd: x prijspeil 1e kwartaal 2012; x valuta raming(en) in Euro; x de raming is uitgevoerd volgens de Standaard Systematiek Kostenramingen volgens de CROW publicatie P137 ‘Wat kost dat?’ met de rekenmethode: deterministisch x eenheidsprijzen zijn bepaald middels standaarden uit de GWW of gebaseerd op de bij Royal Haskoning aanwezige expertise op dit vlak; Een aantal posten is uitgedrukt in een percentage van een bundeling kostenposten. Deze posten zijn vooralsnog niet nader uitgewerkt. In onderstaande tabel is een overzicht opgenomen van de posten met percentages.

Bouwkosten

Code

Post

%

Percentage over totale kosten van:

DB1

Nader te detailleren bouwkosten

10%

Bekende directe bouwkosten

IB2

Eenmalige kosten

3%

Directe bouwkosten

IB3

Kwaliteitsborging / Algemene

1%

Directe bouwkosten

bouwplaats kosten IB4

Uitvoeringskosten

6%

Directe bouwkosten

IB5

Algemene kosten

6%

Directe bouwkosten + eenmalige kosten + Kwaliteitsborging / Algemene bouwplaats kosten + Uitvoeringskosten

IB6

Winst en risico

4%

Directe bouwkosten + eenmalige kosten + Kwaliteitsborging / Algemene bouwplaats kosten + Uitvoeringskosten + Algemene kosten

RB2

Niet benoemd objectrisico

10%

Directe en indirecte bouwkosten

10%

Voorziene vastgoedkosten

8%

Bouwkosten

bouwkosten Vastgoedkosten

RV1

Niet benoemd objectrisico vastgoedkosten

Engineering-

BDE1

Engineeringskosten

BDE2

Engineeringskosten opdrachtgever

5%

Bouwkosten

RE1

Niet benoemd objectrisico

10%

Voorziene engineeringskosten Bouwkosten

kosten

ingenieursbureaus

engineeringskosten Overige

BDOBK1

Heffingen en leges vergunningen

2%

bijkomende

BDOBK2

Verzekeringen

1%

Bouwkosten

kosten

BDOBK3

Onderzoeken en communicatie

2%

Bouwkosten

Niet benoemd objectrisico overige

10%

ROBK1

bijkomende kosten Project-

NBOORINV

onvoorzien

Directe en indirecte overige bijkomende kosten

Niet benoemd objectoverschrijdend

10%

Investeringskosten

risico

tabel 12-1 Overige kosten


- 27-


12.2

Raming

12.3

Opmerkingen Op basis van door RWS aangeleverde visualisatie foto’s is vooralsnog uitgegaan van de kleur Antraciet voor de panelen. Een afwijkende kleur paneel is tegen meerprijs mogelijk (bijv. groen geeft een meerprijs van ca. €. 12,50/m2). In de kostenraming zijn zowel overkluizingen van het scherm over de leidingen inbegrepen als overkluizingen ter plaatse van de grondaanvullingen. Voor laatstgenoemde overkluizingen is rekening gehouden met een dubbele rij damwanden (AZ18, l = 7 m) met een betonnen dek. Ter plaatse van de overkluizing van het geluidsscherm met het drukriool, de waterleiding en de gasleiding nabij de Steemertseweg is in naar verwachting geen juk-constructie benodigd. Indien de locatie van de leidingen echter niet nauwkeurig is vast te stellen is mogelijk wel een juk-constructie nodig. In de raming is deze juk constructie reeds meegenomen. Ter plaatse van de VDC’s bij metrering 36,45 en 36,8 is vastgesteld dat een raakvlak ontstaat tussen bestaande damwanden en de fundatie van het geluidsscherm. Hiertoe is lokaal rekening gehouden met een afwijkend funderingsprincipe met een grotere paaldiameter (!700 mm in plaats van (!500 mm) met een zelfde wapeningspercentage als de overige palen. Tevens is rekening gehouden met enige aanpassing van de poer en lokaal verwijderen van een deel van de damwand. Opgemerkt wordt dat dit relatief dure palen zijn in verband met extra mobilisatiekosten van een zware funderingsstelling. Geluidsschermen A67 Someren Definitief

- 28-


x x

Wellicht kan in een nader ontwerpstadium een oplossing worden uitgewerkt met standaard (500 mm) palen. In de raming is rekening gehouden met compensatie van het verwijderde groen. In de raming is rekening gehouden met conservering in de vorm van thermisch verzinken en poedercoating.


- 29-


13

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

13.1

Conclusies In het ontwerp is uitgegaan van standaard 2+2 stijlen conform het systeem Modulaire Geluidsschermen. Het voorontwerp is op tekening aangegeven met referentie Geluidsscherm A67 Someren /Lierop, kenmerk 9X1297.B0 / 0514-001 d.d.28-03-2012. Ten aanzien van de raming wordt verwezen naar hoofdstuk 12 en bijlage 9.

13.2

Aanbevelingen x

Overwogen kan worden in het vervolgstadium van het project de voorzijde van het scherm uit te zetten ten opzichte van binnenzijde wegmarkering. Dit is over het algemeen een beter gedefinieerd punt dan ‘zijkant asfalt’.

x

Als risico wordt onderkend dat eventuele toekomstige aanvullende eisen vanuit welstand tot een kostenverhoging kunnen leiden.

x

Geadviseerd wordt de exacte locaties van kabels en leidingen in het vervolgstadium van het ontwerp zo goed mogelijk in het veld vast te stellen evenals de eisen van de leidingsbeheerders.

x

Ten behoeve van verdere uitwerking dient milieukundig bodemonderzoek uitgevoerd te worden. Vooralsnog is geen rekening gehouden met verontreinigde grond behoudens het slib uit de bestaande sloot.

x

Ten behoeve van de verdere uitwerking dient een quick-scan ‘flora en fauna’ uitgevoerd te worden.


- 30-


Lierop Voorontwerp

Recommend Documents