Second-Opinion A4 Delft-Schiedam Beoordeling conclusies aangaande effecten afgepompte grondwater debieten binnen de (met name verdiepte) constructie op dit tracé
DEFINITIEF
Gemeente Midden-Delfland Anna van Raesfeltstraat 37 2636 HX Schipluiden
Grontmij Nederland B.V. Houten, 20 april 2015
Verantwoording
Titel
:
Second-Opinion A4 Delft-Schiedam
Subtitel
:
Beoordeling conclusies aangaande effecten afgepompte grondwater debieten binnen de (met name verdiepte) constructie op dit tracé
Projectnummer
:
344065
Referentienummer
:
GM-0158475-A
Revisie
:
1
Datum
:
20 april 2015
Auteur(s)
:
ing. M. Aroug
Toetser(s)
þ þ þ þ
ing. M. Aroug ing. S. Wiebenga ir. M.J.C. Everaars mr. V. Bruckmann
E-mail adres
:
[email protected]
Gecontroleerd door
:
Vincent Bruckmann
Paraaf gecontroleerd
:
Goedgekeurd door
:
Paraaf goedgekeurd
:
Contact
:
Projectmanager / Coördinator Projectleider/Constructeur Adviseur geotechniek Jurist / Adviseur vergunningen
Marc Everaars en Sieward Wiebenga
Grontmij Nederland B.V. De Molen 48 3994 DB Houten Postbus 119 3990 DC Houten T +31 88 811 66 00 www.grontmij.nl
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 2 van 17
Inhoudsopgave
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Inleiding .................................................................................................................... 4 Opdrachtomschrijving en achtergrond ....................................................................... 4 Aangeleverde en beoordeelde documenten............................................................... 5 Doel en omvang van de rapportage ........................................................................... 5 Opmerkingen vooraf .................................................................................................. 5 Leeswijzer en opbouw rapportage ............................................................................. 5
2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4
Constructieve veiligheid en aandachtspunten ............................................................6 Algemeen.................................................................................................................. 6 Omschrijving van de constructie ................................................................................ 6 Bevindingen rapportage ............................................................................................ 6 Kruisende kunstwerken ............................................................................................. 7 Dienstgebouwen ....................................................................................................... 7 Halfverdiepte/verdiepte ligging................................................................................... 7 Conclusie constructie onderdeel ................................................................................ 7
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
Geotechnisch bevindingen en aandachtspunten ........................................................ 9 Algemeen.................................................................................................................. 9 CB-wand (Cement-bentonietwanden) ...................................................................... 10 Compartimentering .................................................................................................. 11 Kruisende kunstwerken ........................................................................................... 11 Wegconstructie ....................................................................................................... 12 Dienstgebouwen ..................................................................................................... 12 Uitsluitingen ............................................................................................................ 13 Conclusie Geotechnisch onderdeel ......................................................................... 13
4 4.1 4.2 4.3 4.4
Vergunningen .......................................................................................................... 14 Algemeen................................................................................................................ 14 Watervergunning ..................................................................................................... 14 Omgevingsvergunning Bouw ................................................................................... 14 Conclusie Omgevingsvergunning voor Bouwactiviteit .............................................. 15
5 5.1 5.1.1 5.2 5.2.1 5.3 5.3.1 5.4 5.5
Conclusies en aanbevelingen .................................................................................. 16 Conclusie aangaande constructies .......................................................................... 16 Advies ..................................................................................................................... 16 Conclusies aangaande geotechniek ........................................................................ 16 Advies ..................................................................................................................... 16 Conclusies aangaande vergunningen ...................................................................... 16 Advies ..................................................................................................................... 17 Totaaladvies............................................................................................................ 17 Ten slotte ................................................................................................................ 17
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 3 van 17
1
Inleiding
1.1 Opdrachtomschrijving en achtergrond Grontmij heeft van gemeente Midden-Delfland de opdracht ontvangen voor het uitvoeren van een second-opinion op het geconstateerde zoals onderstaand is beschreven. Tijdens de realisatie van de A4 Delft-Schiedam is gebleken dat de afgepompte grondwaterdebieten binnen de (met name verdiepte) constructie op dit tracé groter zijn dan vooraf gecalculeerd en vergund. Om deze reden is thans is door Bouwcombinatie A4all, namens Rijkswaterstaat WestNederland Zuid, een wijziging van watervergunning (1098119 / 1350779, de dato 21 januari 2014) aangevraagd bij het Hoogheemraadschap van Delfland voor het onttrekken van kwel uit wegsysteem A4 Delft – Schiedam. Het ontwerp van deze beschikking ligt tot 6 mei 2015 ter inzage voor zienswijzen. De gemeente Midden-Delfland heeft als verlener van de Omgevingsvergunning(en) voor de bouwactiviteiten op het tracé nadere vragen gesteld aan A4all met als doel dat A4all onomstotelijke aantoont dat ondanks de voorgenomen wijzigingen de gehele bouwconstructie nog steeds veilig is en voldoet aan de normen zoals genoemd in het Bouwbesluit. Bouwcombinatie A4all heeft in een samenvatting het volgende aangegeven: “door het verhoogde kweldebiet is het ontwerpuitgangspunt m.b.t. het af te voeren debiet aangepast. Dit heeft ertoe geleid dat de afvoercapaciteit van de afvoerconstructie is aangepast. Door deze aanpassing zijn overige ontwerpuitgangspunten niet gewijzigd. Daarom is een aanpassing van het ontwerp niet nodig en voldoet de gehele bouwconstructie nog steeds aan de normen conform het Bouwbesluit” Bouwcombinatie A4all, namens Rijkswaterstaat West Nederland heeft verder de volgende motivatie aangegeven aangaande dit item: “Tijdens de bouwfase is geconstateerd dat het debiet dat binnen de constructie wordt afgepompt groter is dan vooraf beschouwd. Dit betreft met name de verdiepte ligging. Het op dit moment af te voeren kweldebiet bedraagt voor de half 3
3
3
verdiepte ligging circa 160 m /dag (berekend 175 m /dag) en voor de verdiepte ligging 1028 m /dag (berekend 225 3
m /dag). In de toekomst neemt dit debiet toe als gevolg van een toename van de stijghoogte in het eerste watervoerend pakket (Pleistoceen) door stopzetting van DSM, zeespiegelstijging, e.d. De constructies zijn op deze (toekomstige) stijghoogte ontworpen. Binnen de constructie (half verdiept en verdiepte ligging) wordt per compartiment een bepaald peil gehandhaafd, dat ook als uitgangspunt is gehanteerd in het ontwerp. Door de grotere hoeveelheid lekwater dan oorspronkelijk beschouwd, is de drainage en afvoer van het systeem aangepast en afgestemd op het aangehouden ontwerppeil. Hierdoor zijn de ontwerpuitgangspunten (waaronder stijghoogtes en grondwaterstanden) en daarmee dus ook de belastingen (o.a. waterdruk en negatieve kleef) op de (grondkerende) constructie niet gewijzigd. Door A4all is onderzoek uitgevoerd naar de oorzaak van het grotere debiet in de verdiepte ligging, waaronder een inspectie van de wanden. Hierbij zijn op een aantal locaties lekkages gevonden. Deze zijn gerepareerd door middel van jetgrout kolommen. Dat het debiet hoger is dan oorspronkelijk berekend wordt veroorzaakt door een grotere doorlatendheid van de wand (diffuse lekkage) en een grotere doorlatendheid van de afsluitende kleilaag (vloer) aan de onderzijde van de constructie. Bij deze vorm van lekkage kan geen transport van gronddeeltjes optreden. Van het uitspoelen van grond en de in de grond gevormde dragende bouwconstructie is dan ook geen sprake. Het hogere debiet betreft compartimenten 11 t/m 14, de overige compartimenten voldoen wel. GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 4 van 17
Voor de half verdiepte ligging is het debiet in compartiment 6 en 7 hoger dan vooraf berekend. Dit wordt veroorzaakt door een grotere doorlatendheid van de waterremmende lagen tussen onderkant zandpalen en het Pleistoceen. Er zijn geen lekke zandpalen en daarom hebben er ook geen reparaties plaatsgevonden”.
Dit second-opinion is opgebouwd aan de hand van de volgende vraagstelling: 1. Coördinatie van de aangeleverde vertrouwelijke stukken; 2. Beoordelen van het rapport Monitoringsplan Waterhuishouding, A4DS_v3.0, van 6 februari 2015 en de daarbij behorende documenten; 3. Van de beoordeelde documenten, onze bevindingen formuleren en toelichten aangaande constructieve veiligheid, Geotechnisch bevindingen, Vergunningen aspect van het verhaal en advisering over eventuele wijziging aanvraag omgevingsvergunning. 1.2 Aangeleverde en beoordeelde documenten De volgende documenten zijn als beoordelingsdocumenten gebruikt: · A4DS-K-WP-0073 Monitoringsplan Waterhuishouding_A4DS_v3.0, d.d. 06-02-2015; · A4DS-W1.2-RAP-0397_toets vergunningseisen HVL_VL_v6.0DEF, d.d. 06-03-2015; · A4DS-K-TEK-8522 Definitief meetnet peilbuizen, d.d. 04-12-2014 (bijlage 1); · Overzichttekening afvoerleiding, d.d. 11-02-2015 (bijlage 4); · Aanvraagformulier_watervergunning_v2, d.d. 20-02-2015; · 1098119-v2-Watervergunning-permanente-grondwateronttrekking-A4_DS, d.d. 21-01-2014; · 1180998 / 1350779A ontwerp wijzigingsbesluit. Voor Geotechnisch onderdeel zijn verder de volgende documenten gebruikt: · A4all (2013), “DO Geotechnisch ontwerp Kruisende kunstwerken A4”, documentnummer A4DS-K1-GEO-0012, versie 2.0, definitief, 20-02-2013 · A4all (Tekening), “Uitvoeringsontwerp, Oostveenseweg/Eco aquaduct/Woudweg KW022/KW023/KW024, wapeningsdetails”, tekeningnummer A4DS-K5-TEK3437, versie 3.0, Definitief, 15-04-2015 1.3 Doel en omvang van de rapportage Het doel van dit rapport is een second-opinion uitvoeren op de aangeleverde documenten, bevindingen en adviezen geven gebaseerd op gestelde vragen van de gemeente. 1.4 Opmerkingen vooraf In dit rapport is beoordeeld wat er in de aangeleverde documenten geconstateerd is betreffende omissies en opmerkingen en in welke mate dit nu nog voldoet met betrekking tot de constructieve veiligheid en verleende vergunningen. 1.5 Leeswijzer en opbouw rapportage In hoofdstuk twee zullen aspecten omtrent constructieve veiligheid aan bod komen, gevolgd in hoofdstuk drie door een second-opinion op de Toets aan de watervergunning en Geotechnisch onderdeel. In het vierde hoofdstuk worden de eventuele vergunningstechnische gevolgen geschetst. De rapportage wordt afgerond met een algehele conclusies naar aanleiding van de initiële vraagstelling van de gemeente.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 5 van 17
2
Constructieve veiligheid en aandachtspunten
2.1 Algemeen In het rapport ‘Toets aan eisen watervergunning’ A4DS-W1.2-RAP-0397 wordt onderzoek uitgevoerd naar de oorzaak van het verhoogde pompdebiet. In dit hoofdstuk wordt getoetst of de gevolgen voor de constructieve veiligheid voldoende zijn onderzocht in de rapportage. 2.2 Omschrijving van de constructie In het project van de A4 Delft-Schiedam zijn diverse kunstwerken aanwezig namelijk: · KW012 Zuidkade, · KW022 Oostveenseweg, · KW023 Eco-aquaduct, · KW010 halfverdiepte ligging, · KW020 verdiepte ligging. Verdeeld in de kunstwerken zijn dienstgebouwen geplaatst binnen de kerende constructie van de halfverdiepte en verdiepte ligging. 2.3 Bevindingen rapportage De beschouwde rapportage (Bouwcombinatie A4all) is gericht op het analyseren van de maatregelen om het pompdebiet te reduceren. Deze analyse omvat de controle op beïnvloeding op de omgeving, een overzicht van peilbuis- en debietmetingen, een omschrijving van de ondernomen acties en een zoektocht naar oorzaken. Een geohydrologische analyse is gemaakt naar de mogelijke lekmechanismen. In hoofdstuk 5 van de beschouwde rapportage (Bouwcombinatie A4all) worden de effecten op de omgeving beschouwd. En tot slot in hoofdstuk 6 wordt ingegaan op mogelijke maatregelen. De hoofdlijn van de beschouwde rapportage (Bouwcombinatie A4all) is gericht op het vinden van de mogelijke oorzaak van het verhoogde pompdebiet door lekkage in de vloer en/of wanden. Met de bevindingen in bovengenoemd rapport wordt een afweging gemaakt om het verhoogde debiet te beperken. In hoofdstuk 3.5.9 ‘Meest waarschijnlijke lekkagemechanismes’ wordt aangegeven dat een besluit is genomen het peil in de kuip zo snel als mogelijk in het bouwproces naar het eindniveau te brengen en dat daarmee het peil binnen de kuip hoger is gezet dan het oorspronkelijk ontwerp. Om het pompdebiet te verminderen is besloten om het waterpeil te verhogen van onderkant drainage laag tot bovenkant asfalt. Dit is een verhoging van ca. 1,5 meter ten opzichte van het oorspronkelijke ontwerp. Het peil in het oorspronkelijke ontwerp was aangehouden op de onderkant van de drainagelaag. Om de omvang van het pompdebiet te verkleinen is het polderpeil van de eindsituatie verhoogd tot aan de onderkant van het wegdek. Deze verhoging van het waterpeil heeft volgens de rapportage een vermindering van het debiet van 25% tot gevolg, wat aangeeft dat de verhoging een duidelijk verschil in pompdebiet heeft veroorzaakt. Er wordt verondersteld dat het constructief ontwerp ruimte laat voor verhoging van de grondwaterstand binnen de waterkerende constructie. Genoemd wordt dat dit middels een berekeGM-0158475-A, revisie 1 Pagina 6 van 17
ning wordt aangetoond. De betreffende berekening is niet bijgevoegd in het rapport ‘Toets aan eisen watervergunning’. Controle van deze berekening over wijziging van de uitgangspunten heeft hierdoor niet kunnen plaatsvinden. Dit is echter noodzakelijk omdat de belastingen op constructie anders wordt dan in de oorspronkelijke berekeningen is aangehouden. 2.3.1 Kruisende kunstwerken De kruisende kunstwerken zijn in hoofdlijnen uitgevoerd als een constructie met dezelfde opbouw. De opbouw van de kruisende kunstwerken is globaal gezien als volgt. Het betonnen dek is op drie punten ondersteund. Aan de zijkanten door middel van diepwanden en in het midden door middel van stalen buispalen. De fundering is doorgezet tot aan de laag van Kedichem. Het waterpeil aan de putzijde is in het ontwerp aangehouden op 1,5 meter onder het rijbaanniveau. Een aanpassing van dit waterpeil naar wegdekniveau geeft een verlaagde korrelspanning aan de passieve zijde van de grondkerende constructie. Een wijziging van het waterniveau ten opzichte van de ontwerp is van invloed op de krachtswerking van de grondkerende constructie. De mate van invloed dient middels een controleberekening aangetoond te worden. 2.3.2 Dienstgebouwen De opwaartse druk uit grondwater van de dienstgebouwen is oorspronkelijk aangehouden op een waterdruk van 2,9 meter. De constructie in de nieuwe situatie moet getoetst worden op een waterdruk van 4,4 meter. De wijziging van de waterdruk is van invloed op de krachtswerking van de dienstgebouwen. Eventuele effecten op de uitnutting van de constructie zijn niet inzichtelijk gemaakt. Om tot een volledig beeld te komen van de constructieve veiligheid dient deze wel plaats te vinden. Een variatie van de grondwaterstand of grondwaterstromen heeft invloed op de draagkracht of stijfheid van de stalen buispalen. Een andere krachtswerking op de constructie is van toepassing. 2.3.3 Halfverdiepte/verdiepte ligging De halfverdiepte en verdiepte ligging zijn uitgevoerd met CB-wanden. Deze hebben een waterkerende functie. Bij de verdiepte ligging is de CB-wand gecombineerd met een stalen damwand die de stabiliteit van de grondkering verzorgd. De CB-wand is feitelijk geen onderdeel van de constructie en draagt niet bij aan de stabiliteit, sterkte of de stijfheid van de kunstwerken. Bij de berekening van de stalen damwanden is het waterpeil aan de putzijde aangehouden op 1,5 meter onder het rijbaanniveau. Een aanpassing van dit waterpeil naar wegdekniveau geeft een verlaagde korrelspanning aan de passieve zijde van de grondkerende constructie. De wijziging van de waterdruk is daarmee van invloed op de krachtswerking van de grondkerende constructie. De mate van invloed dient middels een controleberekening aangetoond te worden. 2.4 Conclusie constructie onderdeel Het waterpeil en een hieruit volgende waterdruk is een van de belangrijkste uitgangspunten bij het ontwerpen van een constructie als deze zich in het grondwater bevindt. Het aanpassen van het waterpeil heeft invloed op de krachtswerking van de toegepaste constructies. In de ontwerpen van de toegepaste constructies is een niveau van het grondwater vastgesteld. Indien dit grondwaterniveau in een latere fase gewijzigd wordt ten opzichte van de uitgangspunten dient inzichtelijk te worden gemaakt wat de gevolgen zijn van de verandering. Het is aan te raden een boven- en onderwaarde van het grondwaterpeil op de constructie te beschouwen zodat bij eventuele aanpassingen van het grondwaterpeil in de toekomst de bijbehorende gevolgen beschouwd kunnen worden. Bijkomende gevolgen van de waterpeil verandering op bijvoorbeeld het riool of van de wegafwerking zijn onderbelicht. De invloed van de verhoogde
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 7 van 17
grondwaterstand binnen de waterkerende schermen op de constructieve veiligheid van de grondkerende voorzieningen en de dienstgebouwen is niet onderzocht. Dit dient alsnog uitgevoerd te worden.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 8 van 17
3
Geotechnisch bevindingen en aandachtspunten
3.1 Algemeen De constructieve veiligheid van de constructie is getoetst door de ogen van een geotechnisch adviseur. Daarbij is onderzocht of de interactie tussen grond, grondwater en constructie nadelig is beïnvloed door de afwijkingen in de waterstanden in de verschillende watervoerende pakketten rond de halfverdiepte en de verdiepte ligging van de A4 Midden-Delfland. Het beoordelen van de oorzaak van het grote lekdebiet valt niet binnen deze opdracht. De precieze oorzaak is ook niet van belang bij de feitelijke beoordeling van de constructieve veiligheid. Uit Bouwcombinatie A4all rapport, (“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) kan worden afgeleid dat er, in vergelijking met de ontwerpwaarden, meer grondwater uit de sleuf moet worden afgevoerd. Bouwcombinatie A4All heeft bepaald dat het water de constructie binnenstroomt via een diffuus patroon. Verder heeft A4All bepaald dat ongeveer 80% van het lekwater door de wanden stroomt en 20% van onderaf de sleuf binnenkomt. Op dit moment zijn er volgens A4All geen grote lekken aanwezig. Het achterhalen van de oorzaak van de lekkage is grondig aangepakt. Er is een groot aantal onderzoeken uitgevoerd waarvan de resultaten zijn getoetst met grondwaterstromingsmodellen. Met deze werkwijze zijn geloofwaardige resultaten behaald. Er zijn ook lekkage detecties uitgevoerd door de CB-wanden (Texplor) en door zandpalen. Op basis van deze bevindingen zijn met jetgrout kolommen reparaties uitgevoerd achter de wanden en in de zandpalen. De pompdebieten zijn na deze reparatiewerkzaamheden gedaald maar de lekkage is niet gestopt. De verklaring hiervoor kan zijn dat de jetgrout kolommen op zichzelf bestaan uit ondoorlatend grout, maar dat de aansluiting op constructieve elementen niet waterdicht is. Dat heeft een aantal oorzaken: · Grout krimpt bij uitharden; · Tussen de groutkolom en de constructie, of de omringende ondoorlatende grond i.g.g. (in de grond gevormde) zandpalen, waarop aangesloten moet worden zit (-ten resten) grond; · De waterdrukopbouw tegen de groutkolommen loopt op, totdat een nieuwe doorbraak kan ontstaan. In de onderstaande paragrafen worden analyses gegeven van de invloed van de afwijkingen op diverse constructieonderdelen. In de huidige situatie is er sprake van een groot lekdebiet. Hierdoor ontstaan invloeden op de omgeving van de sleuf en kunnen waterstanden afwijken van ontwerphoogten. In een deel van de kunstmatige polders (compartiment 10 tot en met 14) is de grondwaterstand met 1,5 m verhoogd tot een niveau bovenkant asfalt. Dit is onderdeel van een door A4All getroffen maatregel om de waterstandverschillen binnen en buiten de polder te verkleinen waardoor er minder lekkage optreedt. Buiten de verdiepte en halfverdiepte ligging is de waterdruk in diepere watervoerende pakketten na het treffen van deze maatregel iets toegenomen. Het totale pompdebiet GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 9 van 17
is, volgens A4All, in de betreffende compartimenten met 25% afgenomen. Voor de peilverhoging was het debiet 1.300 m 3/dag en daarna 950 m3/dag. Het is niet duidelijk of de maatregel tot het verhogen van het polderpeil in het herziene vergunningsdebiet is meegenomen. Daarnaast is het niet duidelijk hoe deze waterstand wordt beheerst. Tijdens de uitvoering is rekening gehouden met de natuurlijke waterstandverschillen tussen de watervoerende pakketten. Uitspoeling van vers gestort beton voor funderingselementen, groutkolommen en diepwanden kan theoretisch plaats hebben gehad. Waarschijnlijk heeft de aannemer in de uitvoering passende beheersmaatregelen getroffen. Na uitharden van het materiaal kan geen uitspoeling meer optreden. Grondwaterstroming heeft dan geen invloed meer op de integriteit van de constructieonderdelen. 3.2 CB-wand (Cement-bentonietwanden) De verdiepte en de halfverdiepte ligging van de A4 wordt begrensd met CB-wanden. Deze wanden zijn gemaakt door rechthoekige panelen uit te graven en deze direct te vullen met een mengsel van cement en bentoniet. De panelen worden gemaakt met een beperkte overlap. Zo ontstaat een continue wand met een geringe sterkte en met een bepaalde waterremmen de werking. Tijdens de realisatie zijn geen afwijkingen van de hydrologische randvoorwaarden geconstateerd. Als wordt aangenomen dat de constructies zijn gemaakt binnen de gebruikelijke toleranties zijn grote lekkages, bijvoorbeeld door afwijkingen in de verticaliteit, uitgesloten. Met monitoring en dichtheidsmetingen is aangetoond dat geen grote geconcentreerde lekkages aanwezig zijn. De waterremmende werking is vooraf ingeschat met behulp van laboratorium onderzoek naar de doorlatendheid van het cement-bentoniet mengsel, dat is gebruikt. De resultaten zijn verschaald naar de werkelijkheid door doorlatendheden te gebruiken die een factor hoger liggen dan de laboratoriumresultaten. In het laboratorium heersen gecontroleerde omstandigheden. De vraag is of er voldoende rekening is gehouden met de uitvoeringswijze. Bij graven van CB-wandpanelen in een veenweidegebied bestaat de kans dat zich klompen klei en veen in het cement-bentoniet mengsel vermengen. Deze insluitingen zijn zwakke pekken met een grotere doorlatendheid dan het pure cement-bentoniet. Het is de vraag of insluitingen en zwakke plekken in de CB-wanden tot grote problemen kunnen leiden. Dit zou alleen kunnen boven het ontgravingniveau waar een insluiting door de wand heen gedrukt kan worden. In de verdiepte ligging is een damwandprofiel in de CB-wand geplaatst waardoor dit niet kan optreden. In de half verdiepte ligging is het lekwaterbezwaar niet zo groot. De sleufontgraving resulteert in vervormingen van de CB-wand. Het uitbuiken van de wand kan tot scheurvorming leiden in de trekzone ter plaatse van de grootste buiging. Op die plek zit aan de andere zijde van de wand een drukzone waar de wand juist wordt dichtgedrukt. Het effect van buiging is dat de effectieve dikte van de wand afneemt met de dikte van de trekzone. De CB-wand is over een groot traject verankerd. De verticale component van deze verankering levert een normaalkracht in de wand. Deze normaalkracht drukt de trekzone dicht, waardoor het lek minder kans heeft te ontstaan. Uit A4all rapport,(“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP-0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) blijkt dat de ontwerpwaterstanden binnen de bouwkuip in de compartimenten 10 tot en met 14 met 1,5 m zijn verhoogd. Deze wijziging veroorzaakt een verlaagde passieve weerstand en grotere wandvervormingen. De stijghoogten in het Pleistoceen, aan de buitenzijde, zijn lager dan aangehouden in het UO (uitvoering ontwerp). Dit is gunstig voor het ontwikkelen van de actieve weerstand en de belasting op de wand. De snedekrachten zijn ten opzichte van het ontwerp gewijzigd. Met berekeningen dient aangetoond te worden dat de constructie onder de huidige randvoorwaarden voldoet.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 10 van 17
Omdat de freatische waterstand aan de buitenzijde op peil wordt gehouden, zal de negatieve kleef niet veel toenemen. Naar verwachting is in het ontwerp met de maximale negatieve kleef gerekend. Deze kan niet verder toenemen na het bereiken van de maximale waarde. De verticale belasting op de wand is in eerste instantie gunstig. Daarmee worden scheuren in de wand dichtgedrukt. 3.3 Compartimentering De compartimentering is in het lekkageprobleem geen belangrijk punt. Compartimentering maakt gefaseerde uitvoering mogelijk en biedt de mogelijkheid om bij calamiteiten het probleem beter te kunnen lokaliseren. In het huidige geval is het lekkageprobleem compartimentoverstijgend. Door de gewijzigde waterstanden kan de aansluiting tussen de compartimenteringwanden en de langswand, ten gevolge van vervormingen door de ontgraving, anders zijn dan in het ontwerp. Daardoor kan een communicatie tussen de verschillende compartimenten zijn ontstaan. Zoals aangeven is dat voor dit probleem en zeker voor de constructieve veiligheid van de constructie, geen issue. 3.4 Kruisende kunstwerken In Tabel 3-1 zijn details gepresenteerd van de constructie van de constructie van de kruisende kunstwerken.
Tabel 3-1 Details kriusende kunstwerken (A4all, 2013)
De viaducten Oostveenseweg en Woudweg en het Eco-aquaduct zijn gefundeerd op diepwandpanelen. De beide viaducten zijn smal en dienen voor de kruising van de verdiepte ligging met locale wegen. De diepwanden onderbreken de CB-wand die aan twee zijden op de diepwanden aansluiten. De diepwanden zijn niet verankerd maar gestempeld met het dek. De vervorming van de diepwanden wijkt in meerdere opzichten af van de vervorming van de verankerde CB-wand. Ten eerste is de diepwand zeer stijf en zijn de vervormingen daardoor klein. Ten tweede heeft de vervormingslijn een heel andere vorm door de locatie van stempel en ankers. Daarnaast speelt een derde aspect. Deze bestaat uit de verticale belasting. GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 11 van 17
De diepwand draagt het viaduct wat een relatief grote verticale belasting geeft. De diepwand zakt daardoor verticaal. De CB-wand wordt verticaal belast door ankers en worden daardoor naar beneden getrokken. Beide constructies worden belast door negatieve kleef. Door het verschil in ruwheid van de wand kunnen daardoor ook verschillen ontstaan in de verticale belasting. Door stijfheids verschillen van de wandtypen en verschillen in belasting is het niet eenvoudig deze effecten op elkaar af te stemmen. Daardoor kunnen lekkages ontstaan. Voor de aansluiting tussen de beide wandtypen zijn details uitgewerkt in A4all tekening,
(“Uitvoe-
ringsontwerp, Oostveenseweg/Eco aquaduct/Woudweg KW022/KW023/KW024, wapeningsdetails”, tekeningnummer A4DS-K5-TEK3437, versie 3.0, Definitief, 15-04-2015).
Er is niet onderzocht of deze details op de hierboven genoemde effecten zijn ontworpen. Er wordt gesteld dat de aansluitingen zwakke plekken in de constructie zijn. Uit A4all rapport, (“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP-0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) blijkt dat enkele aansluitingen zijn gerepareerd. Het afstemmen van de vervormingen van de verschillende wandtypen kan zijn beïnvloed door het verhogen van de grondwaterstanden in de compartimenten 10 tot en met 14. De invloed hiervan moet worden gekwantificeerd. Daarnaast moet het draagvermogen van de diepwanden worden gecontroleerd met de nieuwe randvoorwaarden. De palen van het tussensteunpunt bestaan uit open stalen buispalen. Zout kwelwater zou de levensduur van de palen nadelig kunnen beïnvloeden door versnelde corrosie. In principe is er in de huidige situatie geen verschil met duurzaamheidaspecten in het ontwerp. Op basis van de saliniteitsmetingen in A4all rapport, (“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) kan de duurzaamheid van de palen nauwkeuriger worden vastgesteld. De verhoogde grondwaterstand in de compartimenten 10 tot en met 14 kan het draagvermogen van de stalen buispalen nadelig beïnvloeden. Gecontroleerd dient te worden of de ontwerpbelasting kan worden gemobiliseerd met de huidige fundering. 3.5 Wegconstructie De verhoogde grondwaterstand in de compartimenten 10 tot en met 14 kan leiden tot een aantal faal mechanismen: · In de wegfundering daalt door de hoge waterstand de effectieve spanning. Daardoor neemt het draagvermogen af ten opzichte van het ontwerp. Aangetoond moet worden dat het draagvermogen voldoende is; · Aan de droogleggingeis van de weg wordt niet voldaan. Door de hoge waterstand kan schade ontstaan aan de weg door vorst. Voordat de overdracht plaatsvindt naar de toekomstig beheerder moeten beheersmaatregelen worden getroffen door aan de droogleggingeis te voldoen of om op een andere manier het faalmechanisme te elimineren. · Het hoge polderpeil kan conflicten veroorzaken met het afwateringssysteem van de weg. Het lekwater moet te allen tijde gescheiden blijven van het afwateringssysteem van de weg. 3.6 Dienstgebouwen Het draagvermogen van de palen onder dienstgebouwen die zich bevinden in compartiment 10 tot en met 14 moet gecontroleerd worden op de, ten opzichte van het ontwerp, verhoogde grondwaterstand.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 12 van 17
3.7 Uitsluitingen De effecten van grondwaterstandverlaging op het draagvermogen van funderingspalen voor omliggende woningen/gebouwen is niet beschouwd. Door de langdurig lagere stijghoogte in het Pleistoceen kan draagvermogenverlies optreden van funderingspalen. Het gevolg daarvan kan zijn dat verzakkingen optreden van bouwwerken die zijn gefundeerd op palen. Per paalfundering verschilt de restcapaciteit van de fundering. Of verzakkingen optreden hangt af van het veiligheidsniveau van de fundering. Belendingen gefundeerd op staal lopen waarschijnlijk minder risico. Deze bebouwing is vaak ouder en bestaat uit metselwerk met kalkmortels. Deze bouwwerken hebben een bepaalde intrinsieke flexibiliteit. Daarnaast reageren de bouwwerken pas als gedurende enige tijd de historisch laagste grondwaterstand is onderschreden. In langdurig droge tijden kunnen verzakkingen optreden. Grontmij heeft niet gekeken naar de bouwkundige staat van belendingen, de draagvermogens van funderingen en de reactie van panden in de vorm van verzakkingen op veranderingen van de grondwaterstanden. 3.8 Conclusie Geotechnisch onderdeel Tijdens de uitvoering hebben geen grote afwijkingen van de geohydrologische situatie gespeeld. Aangenomen kan worden dat de constructies zijn gemaakt binnen de gebruikelijke toleranties. Als het werk is uitgevoerd, rekening houdend met de heersende grondwaterstromingen, waterstanden, stijghoogten en het grondprofiel, is de kans op uitspoeling van beton en cementbentoniet en insnoeringen niet aan de orde. In het onderzoek van A4all rapport, (“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) wordt gesteld dat de huidige geohydrologische situatie en de situatie na het beëindigen van de industriële onttrekking door DSM in Delft Noord geen nadelige effecten heeft voor de constructie. Voor een groot deel van de constructie lijkt dit inderdaad het geval te zijn. Dit is het deel waar de ontwerpwaterstanden niet worden overschreden en waar de effectieve spanningen in de grond rond de constructieonderdelen niet veranderen of juist toenemen. Voor het deel van de constructie ter plaatse van compartiment 10 tot en met 14 is deze stelling niet aangetoond. Aanvullende berekeningen moeten plaatsvinden voor constructies in compartiment 10 tot en met 14 op de volgende onderdelen: · Draagvermogen van diepwanden en paalfunderingen; · Vervormingen van diepwanden, cement-bentonietwanden en damwanden individueel en ten opzichte van elkaar; · Toets van de snedekrachten (sterkteberekeningen) van de diepwanden, cementbentonietwanden en damwanden; · Herontwerp van de weg waarbij voldaan wordt aan de droogleggingeis of een alternatieve constructie wordt uitgewerkt.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 13 van 17
4
Vergunningen
4.1 Algemeen Ten aanzien van de aangevraagde watervergunning door Rijkswaterstaat is de gemeente belanghebbende en mag als zodanig haar zienswijze geven op het voornemen van Rijkswaterstaat tot onttrekking van de verhoogde debieten (en peilwijziging) als beheersmaatregel voor de bestaande situatie. Ten aanzien van de verleende Omgevingsvergunning(en) dient te worden bepaald of de ontwerpuitgangspunten zijn gewijzigd, en in hoeverre daardoor een (gewijzigde) Omgevingsvergunning noodzakelijk is. 4.2 Watervergunning Op 21 januari 2014 is aan Rijkswaterstaat West-Nederland Zuid, een watervergunning (1098119 / 1350779) verleend door Hoogheemraadschap van Delfland. Wegens de extra onttrekkingsbehoefte en wens tot wijziging waterpeil is op 20 februari 2015 een wijziging van deze vergunning aangevraagd. De aanvraag voor de gewijzigde watervergunning ziet op een vergunning voor de komende 100 jaar met als motivering dat de ontwerplevensduur van het werk 100 jaar bedraagt. Het ontwerp van deze beschikking ligt tot 6 mei 2015 ter inzage. Tot 6 mei heeft de gemeente, zijnde belanghebbende, de mogelijkheid een zienswijze in te dienen. Indien de gemeente niet van deze mogelijkheid gebruik maakt heeft ze haar mogelijkheid tot het maken van verder bezwaar c.q. het instellen van beroep prijsgegeven. Bij wens tot zienswijze dient deze derhalve voor 6 mei 2015 en met redenen omkleed te worden ingediend. 4.3 Omgevingsvergunning Bouw Medio april 2013 is een Omgevingsvergunning verleend voor de activiteit Bouwen van de (verdiepte en halfverdiepte) constructie. Het ontwerp is getoetst op basis van uitgangspunten die op dat moment inzichtelijk waren. Vergunning is destijds verleend en heeft op basis van deze uitgangspunten de toets op de eisen van het Bouwbesluit daarmee doorstaan. De constructie dient overigens te (blijven) voldoen aan het Bouwbesluit en de Bouwverordening van de gemeente Midden-Delfland. Dit is de verantwoordelijkheid van de aanvrager. Indien de uitgangspunten op basis waarvan is getoetst niet zijn gewijzigd is geen gewijzigde omgevingsvergunning noodzakelijk. Bouwcombinatie A4all geeft aan (zie par. 1.1 van dit rapport) dat de constructies op de (huidige en toekomstige) stijghoogte van de debieten zijn berekend en ontworpen. Ook wordt aangegeven dat de belastingswijziging op de constructie als gevolg van de wijziging polderpeil reeds binnen het oorspronkelijk getoetste ontwerp was voorzien en berekend. Als deze stellingen van Bouwcombinatie A4all juist zijn dan is de constructieve veiligheid dienaangaande reeds getoetst en is geen (gewijzigde) omgevingsvergunning noodzakelijk. Maar op basis van de aangeleverde documenten zoals in paragraaf 1.2 genoemd kan deze conclusie echter niet getrokken worden, aangezien de onderbouwing hiertoe ontbreekt.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 14 van 17
In dit stadium kan daarom niet worden geconcludeerd dat geen gewijzigde omgevingsvergunning noodzakelijk is c.q. dat wordt voldaan aan het Bouwbesluit en de Bouwverordening van de gemeente Midden-Delfland. Aanbevolen wordt aan A4all te verzoeken betreffende reeds getoetste berekening(en) te overleggen met toelichting/onderbouwing die de stellingen van Bouwcombinatie A4all aantoont. In hoofdstuk 2 is aangegeven dat de cement-bentonietwanden geen constructieve functie hebben en leidt derhalve niet tot een gewijzigde omgevingsvergunning. 4.4 Conclusie Omgevingsvergunning voor Bouwactiviteit Op basis van de aangeleverde documenten zoals in paragraaf 1.2 genoemd, kan de conclusie niet getrokken worden dat geen gewijzigde omgevingsvergunning noodzakelijk is c.q. dat wordt voldaan aan het Bouwbesluit en de Bouwverordening van de gemeente Midden-Delfland. Aanbevolen wordt aan A4all te verzoeken betreffende reeds getoetste berekening te overleggen met toelichting/onderbouwing die de stellingen van A4all aantoont.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 15 van 17
5
Conclusies en aanbevelingen
In dit hoofdstuk zijn de conclusies uit de voorgaande hoofdstukken opgesomd. Op basis van deze conclusies is vervolgens een advies respectievelijk totaaladvies gegeven. 5.1 Conclusie aangaande constructies De invloed van de verhoogde grondwaterstand binnen de waterkerende schermen op de constructieve veiligheid van de grondkerende voorzieningen en de dienstgebouwen is niet onderzocht. 5.1.1 Advies Alsnog laten uitvoeren/onderzoeken. 5.2 Conclusies aangaande geotechniek Tijdens de uitvoering hebben geen grote afwijkingen van de geohydrologische situatie gespeeld. Aangenomen kan worden dat de constructies zijn gemaakt binnen de gebruikelijke toleranties. Als het werk is uitgevoerd, rekening houdend met de heersende grondwaterstromingen, waterstanden, stijghoogten en het grondprofiel, is de kans op uitspoeling van beton en cementbentoniet en insnoeringen niet aan de orde. In het onderzoeksrapport van Bouwcombinatie A4all, (“Toets aan eisen watervergunning”, documentnummer A4DS-W1.2-RAP-0397, versie 6.0, definitief, 03-06-2015) wordt gesteld dat de huidige geohydrologische situatie en de situatie na het beëindigen van de industriële onttrekking door DSM in Delft Noord geen nadelige effecten heeft voor de constructie. Voor een groot deel van de constructie lijkt dit inderdaad het geval te zijn. Dit is het deel waar de ontwerpwaterstanden niet worden overschreden en waar de effectieve spanningen in de grond rond de constructieonderdelen niet veranderen of juist toenemen. Voor het deel van de constructie ter plaatse van compartiment 10 tot en met 14 is deze stelling niet aangetoond. 5.2.1 Advies Aanvullende berekeningen moeten plaatsvinden voor constructies in compartiment 10 tot en met 14 op de volgende onderdelen: · Draagvermogen van diepwanden en paalfunderingen; · Vervormingen van diepwanden, cement-bentonietwanden en damwanden individueel en ten opzichte van elkaar; · Toets van de snedekrachten (sterkteberekeningen) van de diepwanden, cementbentonietwanden en damwanden; · Herontwerp van de weg waarbij voldaan wordt aan de droogleggingeis of een alternatieve constructie wordt uitgewerkt. 5.3 Conclusies aangaande vergunningen Op basis van de aangeleverde documenten zoals in paragraaf 1.2 genoemd, kan de conclusie niet getrokken worden dat geen gewijzigde omgevingsvergunning noodzakelijk is c.q. dat wordt voldaan aan het Bouwbesluit en de Bouwverordening van de gemeente Midden-Delfland.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 16 van 17
5.3.1 Advies Aanbevolen wordt aan Bouwcombinatie A4all te verzoeken betreffende reeds getoetste berekening(en) te overleggen met toelichting/onderbouwing die de stellingen van A4all aantoont. 5.4 Totaaladvies De bevindingen en toelichtingen in dit rapport zijn opgesteld door gecertificeerde toetsers van Grontmij Nederland B.V. De opgenomen resultaten dienen als leidraad voor alle partijen om tot een goede eindafwikkeling van dit bouwproject te komen en moeten uiteindelijk leiden tot betere revisiedocumenten en het behalen van gestelde doelen. Op basis van de resultaten van dit second-opinion zijn wij van mening dat er voor de onderzochte disciplines (Constructie, Geotechnisch, Vergunningen), in grote lijnen is voldaan aan de minimaal gestelde eisen rekening houdend met het Bouwbesluit, met dien verstande dat niet alle berekeningen die de stelling van Bouwcombinatie A4all onderbouwen cq. bekrachtigen thans inzichtelijk voor de beoordelaars/toetsers zijn. De gemeente Midden-Delfland heeft als verlener van de Omgevingsvergunning(en) voor de bouwactiviteiten op het tracé zoals eerder al gemeld, nadere vragen gesteld aan A4all met als doel dat A4all onomstotelijke aantoont dat ondanks de voorgenomen wijzigingen de gehele bouwconstructie nog steeds veilig is en voldoet aan de normen zoals genoemd in het Bouwbesluit. Nog niet is aangetoond, dat ondanks de voorgenomen wijzigingen de gehele bouwconstructie nog steeds veilig is en voldoet aan de normen zoals genoemd in het Bouwbesluit. Grontmij adviseert dan ook gemeente Midden-Delfland, op basis van de door Bouwcombinatie A4all aangeleverde documenten, rapporten en tekeningen, nog aanvullende gegevens/ berekeningen zoals in dit rapport zijn benoemd te laten aanleveren, zodat het doel van de gemeente (onomstotelijk aantonen van de veiligheid van de constructie) daadwerkelijk bereikt wordt. Daarna dient er een opwaardeerronde te laten volgen, waarbij de in deze beoordelingstoets genoemde punten en vragen worden beoordeeld. 5.5 Ten slotte Wij vertrouwen erop dat wij met dit rapport naar tevredenheid aan de vraagstelling hebben voldaan en passende informatie hebben verschaft. Mocht u nog vragen en/of opmerkingen hebben met betrekking tot dit rapport, dan kunt u contact opnemen met de heer M. Aroug, senior projectmanager Grontmij Nederland B.V., team Bouwprojectmanagement.
GM-0158475-A, revisie 1 Pagina 17 van 17