In ondergrondse bouwprojecten zijn grote sprongen gemaakt op het gebied van monitoring. Om die nieuwe kennis bij volgende projecten te kunnen benutten, werken experts aan een rapport met best practices. “Met dit rapport willen we bestaande richtlijnen toetsen aan de praktijk. Wij geven op basis van onze recente ervaringen nog wat bijkomende tips”, aldus Hans Mortier, voorzitter van de COB-werkgroep.

Monitoren wil zeggen ‘in de gaten houden’. Bij bouwprojecten gaat het dan hoofdzakelijk om de omgeving: in hoeverre verandert die naar aanleiding van de bouwwerkzaamheden? Werkgroepvoorzitter Hans Mortier, afdelingshoofd Engineering bij Dimco (voorheen CFE): “Met monitoring meet je de impact van de bouw. Vooraf zijn er inschattingen gedaan voor de effecten die het bouwproject op de omgeving kan hebben, zoals deformaties van gebouwen en veranderingen in het grondwaterpeil. Monitoring is er enerzijds op gericht om te controleren of alles volgens plan verloopt. Anderzijds kun je monitoren om het bouwproces te sturen. Dat is het geval bij de Observational Method (zie kader).”

“Bij het inrichten van het monitoringsproces wordt nu nog te vaak het warm water opnieuw uitgevonden”, stelt Mortier. “Een ingenieur die start op een nieuw project, begint blanco aan zijn monitoringsplan, met alleen de bestaande richtlijnen als basis. Dat is zonde. We hebben dit zelf ondervonden bij het maken van het rapport. Als we sommige van elkaars bevindingen eerder hadden geweten, waren we in onze projecten echt anders te werk gegaan. Kennis over monitoring wordt nu alleen benut als toevallig de juiste persoon betrokken is bij het project.”

Universeel

De experts in de werkgroep komen uit drie projecten: A2 Maastricht, Spoorzone Delft en de Noord/ Zuidlijn. Alle drie binnenstedelijk, maar verder heel verschillend. Mortier: “In Amsterdam is de tunnel geboord en zijn de stations op grote diepte aangelegd, terwijl Delft meer ‘rechttoe rechtaan’ bouwt met de open bouwput- en wanden-dakmethoden. Maastricht is weer anders vanwege de afwijkende ondergrond en de toepassing van de Observational Method.” Toch zijn de ervaringen te combineren: “De monitoring draait om hetzelfde, namelijk het meten van de impact. We gebruiken dezelfde meettechnieken en dezelfde verwerkingsprocessen. In het rapport geven we bijvoorbeeld tips over het omgaan met grenswaarden; dat is een aspect dat je in elk project tegenkomt.”

Een andere universele tip gaat over de ‘zachte kant’ van monitoring. “Monitoring levert niet alleen informatie op voor de techneuten. Ook de buitenwereld, de omgeving van het project, vindt monitoring belangrijk. Maar hoe communiceer je over metingen? Als je te gedetailleerd bent, heb je kans dat niet iedereen het begrijpt en mensen misschien verkeerde conclusies trekken. Aan de andere kant is er tegenwoordig al zo veel informatie online te vinden, dat het averechts kan werken om terughoudend te zijn. In het rapport gaan we in op deze afwegingen.”

Mortier vervolgt: “Het gaat om transparant en eerlijk communiceren over meetwaarden. Dat geldt ook al in het voortraject. Precontractuele monitoring is altijd een heikel punt. Wat als de metingen niet kloppen? Ons advies is om de monitoring zo open mogelijk te bespreken. Wat is er gemeten, wat zijn de onzekerheden? Voor de risicoverdeling kunnen de partijen ook een frame rondom de meetwaarden afspreken. Zolang de echte waarde binnen een bepaalde marge valt, kan de opdrachtgever niets worden verweten.”

Nulmeting

Eén van de projecten waarvoor de best practices nuttig kunnen zijn, is Zuidasdok. Vorig jaar is dit grootschalige Amsterdamse infraproject op de markt gezet en zijn er bouwbedrijven geselecteerd voor de dialoogfase. De gunning staat gepland voor februari 2017. “Aangezien een van onze belangrijkste conclusies gaat over het hebben van een nulmeting, zien we graag dat het rapport door de geselecteerde bedrijven wordt gebruikt. Onze ervaring is dat een goede nulmeting een enorme meerwaarde geeft. Als je een tijd kunt monitoren vóórdat er gewerkt wordt, en je zo goed zicht krijgt op de ‘normale’ meetwaarden, dan kun je later tijdens het bouwen de meetwaarden veel beter interpreteren. Je kunt dan de ruis eruit filteren, zodat je alleen datgene overhoudt wat echt door het bouwproces veroorzaakt wordt. Helaas is zo’n nulmeting vaak maar beperkt aanwezig, doordat men te laat begint met meten. Voor Zuidasdok ligt er nu de kans om het beter te doen. Over een nulmeting zijn al eisen opgenomen in de aanbesteding. Ons rapport kan helpen bij de invulling van die eisen.”

In september 1999 is de Tweede Heinenoordtunnel in gebruik genomen. Het is de eerste geboorde tunnel in Nederland. De tunnel is bestemd voor langzaam verkeer en heeft twee tunnelbuizen. Hij ligt naast de Heinenoordtunnel die dertig jaar eerder, in 1969, openging en gebouwd is volgens de zogeheten afzinkmethode.

Aanleiding

Jarenlang was een brug bij Barendrecht de enige vaste verbinding tussen de eilanden IJsselmonde en Hoekse Waard. Door het toenemende autoverkeer en meer scheepvaart op de Oude Maas – waardoor de brug vaker open moest – staan er in de jaren zestig steeds vaker files bij deze brug. Om deze files te voorkomen, wordt besloten om een tunnel aan te leggen, de Heinenoordtunnel.

Deze afzinktunnel heeft twee tunnelbuizen met elk drie rijstroken. In iedere tunnelbuis zijn twee stroken bestemd voor snelverkeer en een voor langzaam verkeer, zoals landbouwvoertuigen, fietsers en voetgangers. Bij de opening van de tunnel wordt ervan uitgegaan dat maximaal 30.000 voertuigen per dag gebruik maken van de tunnel. Eind jaren tachtig zijn dat er al bijna 60.000 per dag met als gevolg dagelijks forse files.

Om de filedruk te verminderen, wordt in 1991 de oostelijke tunnelbuis voor het autoverkeer richting Barendrecht en Rotterdam verbouwd, waarbij de rijstrook voor het langzame verkeer geschikt wordt gemaakt voor snelverkeer. Daardoor verdwijnen de files tijdens de ochtendspits. Het verkeer dat ‘s avonds naar het zuiden moet, staat echter nog steeds vast. Een oplossing voor dit probleem is de aanleg van een nieuwe tunnel voor het langzame verkeer naast de bestaande tunnel, zodat het snelverkeer ook in de westelijke tunnelbuis kan beschikken over drie rijstroken.

Proefproject

Na overleg met kennisinstellingen en aannemers besluit Rijkswaterstaat de Tweede Heinenoordtunnel aan te leggen als boortunnel. Er is in Nederland weliswaar nog geen ervaring met boortunnels, maar in landen als Japan en Duitsland is ondertussen aangetoond dat het mogelijk is om boortunnels aan te leggen in slappe grond. Bovendien lijkt de bouwtechniek kansrijk in ons dichtbevolkte land, bijvoorbeeld voor de aanleg van een nieuwe metrolijn in Amsterdam, waar de traditionele bouwmethode veel te veel overlast zou veroorzaken.

De bouw van de Tweede Heinenoordtunnel wordt gezien als een uitgelezen kans voor een proefproject. Niet alleen omdat de tunnel wordt gerealiseerd in een gebied zonder bebouwing, maar ook vanwege de relatief kleine diameter van het boorgat (8,3 meter). Daardoor is de aanleg van deze boortunnel relatief eenvoudig. Daarnaast is het aantrekkelijk dat er op de bouwlocatie ruimte en mogelijkheden zijn om praktijkexperimenten en metingen te doen. Zo worden er op een plek boven het boortracé funderingspalen inclusief allerlei meetapparatuur aangebracht om het effect van het boorproces op paalfunderingen te kunnen bepalen. Bovenop de palen worden volle containers geplaatst om gefundeerde huizen na te bootsen.

Bouw

In 1995 is de bouw van de nieuwe tunnel gestart met de aanleg van twee diepe bouwputten, één op de noordelijke en één op de zuidelijke oever van de Oude Maas. Hiervoor zijn combiwanden tot 27 meter diepte in de grond geheid. De bouwputten dienden als start- en ontvangstschacht voor de tunnelboormachine. Om te voorkomen dat de startschacht bij de start van het boorproces vol water zou lopen, is gewerkt met een zogeheten dichtblok. Dat is een waterdichte overgangsconstructie die bij de start van het boorproces wordt doorboord. Voor het maken van dit dichtblok is over de hele breedte van schacht een smalle bouwkuip gemaakt, die is volgestort met waterdicht lagesterktebeton.

De gebruikte tunnelboormachine was zestig meter lang. De boorkop – een holle stalen cilinder die tijdens het boren en bouwen van een tunnelbuis de grond ondersteunt, grondwater tegenhoudt en voorop een graafwiel heeft – had een diameter van ongeveer acht meter. Met deze machine is eerst een tunnelbuis van noord naar zuid aangelegd. Na aankomst in de ontvangstschacht op de zuidelijke oever is de tunnelboormachine voor een deel gedemonteerd en omgedraaid, zodat de tweede tunnelbuis van zuid naar noord kon worden geboord. Per etmaal bewoog de machine zich met ongeveer tien meter voort.

Om in de slappe grond onder de Oude Maas te kunnen boren, is gewerkt met de vloeistof- of slurryschildmethode. Hierbij wordt in de boorkop de ruimte achter het graafwiel gevuld met een water-bentonietmengsel en onder druk gezet. Door de druk van dit mengsel af te stemmen op de grond- en waterdruk kan er geen water en grond ongecontroleerd in de graafkamer stromen en blijft het boorfront stabiel. De losgeboorde grond valt in de boorkamer en vermengt daar met het water-bentonietmengsel. Vervolgens wordt deze slurry via buizen afgevoerd naar een scheidingslocatie, waar de bentoniet wordt teruggewonnen.

Nadat de tunnelboormachine een paar meter heeft geboord, wordt in het achterste deel van de boorkop, het zogeheten staartschild, met gebogen betonnen segmenten een tunnelring gebouwd. Als dit is gebeurd, zet de boormachine zich met vijzels af op deze ring om het volgende stuk te boren. De tunnelbuizen van de Tweede Heinenoordtunnel bestaan elk uit ongeveer 10.000 segmenten. De buitendiameter van een tunnelbuis is iets kleiner dan de diameter van de boorkop. De ruimte tussen de buitenkant van de buis en het boorgat, de staartspleet genoemd, wordt opgevuld. Hiervoor wordt grout geïnjecteerd.

Geleerde lessen

Tijdens het boren van de Tweede Heinenoordtunnel zijn allerlei metingen gedaan. Zo zijn de waterspanningen voor het boorfront, de snijkrachten, de slijtage van de messen, de boorfrontdrukken en de druk waarmee het grout in de staartspleet werd geïnjecteerd, gemeten. Vooraf waren met modelberekeningen voorspellingen gedaan. Gedurende de bouw zijn de gemeten waarden vergeleken met de voorspellingen, wat tot veel nieuwe kennis heeft geleid. Door bijvoorbeeld de groutinjectiedruk en de zettingen aan maaiveld te meten, werd het verband tussen deze twee parameters duidelijker. Dat leidde al bij het boren van de tweede tunnelbuis ertoe dat de zettingen aanmerkelijk kleiner waren dan bij de eerste. De ‘palenproef’ (metingen aan de funderingspalen) heeft kennis opgeleverd die later is gebruikt bij het boren van de tunnels van de Noord/Zuidlijn.

Aangezien er nog weinig ervaring was met boren in slappe grond, ging er bij de bouw ook af en toe wat mis. Een belangrijk incident was een ‘blow out’ tijdens het boren van de eerste tunnelbuis: tussen het boorfront en de ruim acht meter hoger gelegen rivierbodem ontstond een open verbinding, waardoor de boorfrontdruk wegviel en het water-bentonietmengsel kon wegstromen. Dit leverde een forse vertraging op, maar bleek ook een uiterst leerzame gebeurtenis. Zo stelde het de betrokken onderzoekers in staat om de maximale boorfrontdruk nauwkeurig vast te stellen.

Gemeenschappelijk praktijkonderzoek

Na de aanvankelijke twijfels raakten alle betrokken partijen door het succesvolle praktijkonderzoek bij de Tweede Heinenoordtunnel ervan doordrongen dat boortunnels in de Nederlandse slappe bodem een geschikte optie waren. Tegelijkertijd werd duidelijk dat er nog veel meer kennis nodig was om de risico’s rond het boren van tunnels beter te kunnen inschatten en beheersen. Dit leidde in het jaar 2000 tot het besluit om de tunnelboortechniek verder te verbeteren aan de hand van nieuwe praktijkprojecten. Hiermee kwam een uniek samenwerkingsprogramma tot stand, het Gemeenschappelijk Praktijkonderzoek Boortunnels (GPB).

Binnen het GPB werkten overheden, aannemers en kennisinstellingen samen, waaronder ook het COB. Nadat een kennisagenda was vastgesteld, is goed gekeken welk project het meest geschikt was voor de beantwoording van een onderzoeksvraag. Verder is steeds geprobeerd om de onderzoeksuitkomsten van een project te gebruiken als input voor een volgend project. In de publicatie De toekomst is aangeboord zijn de resultaten van het GPB tot 2005 beschreven

Voor het Zuidasdok is een integraal veiligheidsplan ontwikkeld. Bij de totstandkoming zijn verschillende belangen en disciplines bij elkaar gebracht. Jasper Nieuwenhuizen, voorzitter van de werkgroep integrale veiligheid van de projectorganisatie Zuidasdok: “Het unieke is dat meerdere systemen integraal samenwerken. De veiligheidsplannen van drie opdrachtgevers komen hier bij elkaar. Er wordt niet naar ieder object afzonderlijk gekeken, maar naar het gebied als geheel.”

Jasper Nieuwenhuizen en Peter Bals, senior adviseur Proactie bij de Brandweer Amsterdam-Amstelland, waren al in de verkenningsfase bij het project betrokken en maken ook nu nog deel uit van de werkgroep Integrale Veiligheid, waarin naast de initiatiefnemers ProRail, Rijkswaterstaat en de gemeente Amsterdam ook de gebruikers zitting hebben (NS, GVB, hulpdiensten en bevoegd gezag).

Jasper Nieuwenhuizen noemt de passagiersstromen bij het station als voorbeeld voor de integrale aanpak. “Het veiligheidsplan van de NS strekt zich uit tot de deur van het station. Dat van het gemeentelijk vervoersbedrijf (GVB) begint bij de halte. Beide zijn goed voor hun gebied, maar sluiten niet automatisch op elkaar aan. In het Integraal Veiligheidsplan (IVP) gaan we uit van voetgangersstromen in het hele gebied en dus niet per object of discipline.”

Op eenzelfde manier wordt naar een groot aantal veiligheidsaspecten gekeken, variërend van constructieve veiligheid tot sociale veiligheid en van tunnelveiligheid tot waterveiligheid (zie kader onderaan). Jasper Nieuwenhuizen: “We kijken in eerste aanleg naar het reduceren van gevaren. Op basis daarvan voeren we verbeteringen door. Dat leidt tot steeds robuustere plannen. Hierdoor zijn in de uitvoeringspraktijk waarschijnlijk minder wijzigingen nodig. Zo proberen we faalkosten te elimineren.”

Preventie in de planfase

Bij het reduceren van gevaren is de praktische inbreng van brandweer en hulpdiensten onmisbaar. Tegelijkertijd is het voor dergelijke organisaties zeker niet vanzelfsprekend dat zij zich mengen in de planfase van een project. Peter Bals: “Bij de brandweer hebben we net een strategische reis achter de rug die ertoe leidt dat we niet alleen ‘na de vlam’ willen kijken, maar ook ‘voor de vlam’. De kern van de brandweer is dat we in actie komen als het eigenlijk al te laat is. Dat wordt ook steeds duurder. Daar komt bij dat in het verleden in projecten vaak vertragingen ontstonden als gevolg van eisen van de brandweer. Door de brandweer heel vroeg in het proces te betrekken, kun je dat voorkomen.”

“Wij kunnen het abstracte denken van ontwerpers versterken vanuit onze concrete invalshoek”, vervolgt Bals. “Knelpunten kunnen we in de contracteringsfase oplossen. Zo kwamen we al vroeg tot de conclusie dat de bereikbaarheid voor brandweer en hulpdiensten tijdens de aanleg van de noordtunnel een groot knelpunt zou kunnen worden. Door het ontwerp en de fasering te optimaliseren is dit potentiële veiligheidsknelpunt in de voorfase al weggenomen Overigens zal de brandweer deze ‘stap naar voren’ ook in andere projecten gaan maken. We proberen deze werkwijze ook bij kleinere projecten in beeld te krijgen. Ideaal zou zijn als veiligheid al wordt meegewogen in de fase waarin een projectontwikkelaar een eerste voorstel aan de gemeente doet.”

Bestuurlijke consensus

De aanpak waarin zoveel disciplines in zo’n vroeg stadium bij het project zijn betrokken, is bijzonder. Al in 2009, toen vast kwam te staan dat de variant ‘Dok onder de grond’ gefaseerd zou worden uitgevoerd, werd tot de integrale aanpak besloten. In een bestuursovereenkomst, getekend door het ministerie van Infrastructuur en Milieu, de gemeente Amsterdam, de stadsregio Amsterdamen de provincie Noord-Holland, werd vastgelegd dat alle betrokken partijen gezamenlijk aan een integraal veiligheidsplan zouden werken. Jasper Nieuwenhuizen: “Voorheen is wel geëxperimenteerd met een Veiligheidseffectrapportage, maar dat is nooit goed van de grond gekomen. Deze aanpak voldoet wel aan de verwachtingen.”

Voorkomen dat het misgaat

Aanleiding voor het IVP was onder meer het rapport Sneller en beter van de commissie Elverding. Deze commissie onderzocht in 2008 waar het misgaat in de besluitvorming over infrastructuurprojecten en kwam met aanbevelingen om tot snellere en betere uitvoering van grote infrastructurele projecten te komen. De aanbeveling van de commissie Elverding om de besluitvorming te verbeteren door ‘een strakke procesbeheersing en kwaliteitsbewaking in alle fasen, onder meer door middel van een procesplan bij het begin van elke fase’, werd in Amsterdam opgepakt.

De belangen zijn dan ook groot. Zuidasdok is een enorm project, dat zich over een groot aantal jaren uitstrekt en in allerlei opzichten een enorme impact op de omgeving zal hebben. Jasper Nieuwenhuizen: “Het is een heel belangrijk gebied in Nederland, dat je niet zomaar ‘dicht’ kunt doen. Werken met de winkel open vergt extra voorbereidingen. Integraal kijken draagt bij aan het op een zo hoog mogelijk niveau bewaken van de kwaliteit.”

Energieneutrale tunnels zijn mogelijk. Niet alleen in nieuwbouw, ook bij renovatie. Dat blijkt uit het onderzoek Zero Energy Tunnel: renewable Energy Generation and Reduction of Energy Consumption van Rimma Dzuhusupova aan de Technische Universiteit Eindhoven.

Een combinatie van bewezen technieken op het gebied van energiebesparing, toepassing van ter plaatse duurzaam opgewekte energie en ventilatiesystemen die de luchtkwaliteit binnen en buiten tunnels verbeteren, kan nu al een energieneutrale tunnel opleveren. Niets staat volgens promovenda Rimma Dzuhusupova (TU Eindhoven) en KIEN-directeur Adrie van Duijne een praktijktoepassing nog in de weg.

De conclusie dat een energieneutrale tunnel haalbaar is met bestaande, bewezen technologie, kan voor opdrachtgevers een eyeopener zijn, denkt Rimma Dzuhusupova.

“Opdrachtgevers zijn vaak niet geïnteresseerd in het investeren in energiebesparende maatregelen, in de veronderstelling dat het niet rendabel is. Met mijn eenjarig onderzoek heb ik aangetoond dat het mogelijk is om met behulp van bewezen technologie een energieneutrale tunnel te bouwen die past binnen de rendementseisen; een terugverdientijd van maximaal 25 jaar.”

“Verder onderzoek moet overigens nog wel duidelijk maken welke techniek je in welke situatie moet toepassen. In een praktijksituatie waar de omstandigheden bekend zijn en je niet hoeft te rekenen op basis van een virtuele standaardtunnel, kun je preciezer rekenen. Er is nog veel te onderzoeken. Ik hoop dat anderen dit onderwerp oppakken en er verder mee willen gaan.”

Adrie van Duijne, directeur van het Knooppunt Innovatie Elektrotechniek Nederland (Stichting KIEN): “KIEN wil verder met dit onderzoek. Alle grote installatiebedrijven zien het belang ervan. De volgende stap is een pilottunnel. De contacten daarvoor zijn gelegd. Rijkswaterstaat heeft zich in ieder geval al zeer betrokken getoond. Daar ziet men met name de luchtkwaliteit als een groot probleem. Na de zomer willen we met opdrachtgevers, waaronder ook gemeenten, en de installatiewereld een werkgroep vormen die zo’n praktijkproject mogelijk moet maken. Doel is een productconcept te ontwikkelen waar we als BV Nederland ook exportkansen mee creëren. We zien de grootste problemen in bestaande tunnels en verwachten dan ook dat de grootste kansen in renovatieprojecten liggen.”

Gemiddelde Nederlandse tunnel

Met behulp van Rijkswaterstaat en Croon Elektrotechniek heeft Rimma Dzuhusupova voor haar berekeningen een virtuele tunnel gedefinieerd met twee tunnelbuizen met een lengte van een kilometer, die tijdens de spits 5.000 voertuigen per uur te verwerken krijgt. Doel was om die tunnel zo te ontwerpen en in te richten dat deze het milieu niet belast en aantoonbare voordelen biedt voor opdrachtgevers. Er is ook gekeken naar de nieuwe Tunnelstandaard. “Rijkswaterstaat was een van de participanten in het onderzoek en heeft mij gedurende de totstandkoming van de Tunnelstandaard al inzicht gegeven in onderliggende documenten, zodat ik daar rekening mee kon houden”, aldus Rimma Dzuhusupova. Of het ontwerp daadwerkelijk binnen de standaard past, moet ook blijken uit de pilot.

Energiereductie

Tunnels hebben een veel groter geïnstalleerd vermogen dan dat er daadwerkelijk wordt gebruikt. Dat surplus zit grotendeels in de voorzieningen voor de ventilatievoorzieningen die alleen bij calamiteiten volledig worden ingezet. Kijkend naar het gemiddelde van de data van de Drechttunnel, Heinenoordtunnel, Beneluxtunnel en Coentunnel, komt Dzuhusupova tot de conclusie dat 53% van de daadwerkelijke energieconsumptie in tunnels voor verlichting wordt gebruikt. Toepassing van led-verlichting verlaagt de totale energieconsumptie van een tunnel met 12%, met een redelijke terugverdientijd. Op basis van door Croon Elektrotechniek ter beschikking gestelde data blijkt dat een gemiddelde tunnel 6,6 MWh/km per jaar verbruikt.

Naast beperking van energieverbruik en CO2-uitstoot betekent toepassing van led-verlichting ook dat de beschikbaarheid van de tunnel toeneemt als gevolg van een lagere onderhoudsinterval. Bovendien kan de intensiteit van led-verlichting gemakkelijker worden aangepast aan weersomstandigheden, het lichtniveau buiten de tunnel en de verkeersintensiteit. In Nederland is led-verlichting overigens al toegepast in onder andere de Vlaketunnel en de Heinenoordtunnel.

Luchtkwaliteit

Onderzoek naar beperking van energieverbruik voor ventilatiedoeleinden heeft Dzuhusupova gekoppeld aan de mogelijkheden om de luchtkwaliteit buiten de tunnel te verbeteren. Tot heden is alleen bij de Coentunnel een ventilatiesysteem geïnstalleerd met 25 meter hoge emissieschachten, dat voorkomt dat emissiewaarden direct buiten de tunnel te hoog oplopen. Rimma Dzuhusupova: “De daarvoor benodigde energie bedraagt veertig procent van het totale energieverbruik in de tunnel. Ik heb onderzoek gedaan naar systemen met filters, zoals die in onder andere Oostenrijk, Japan en Noorwegen al zijn toegepast. Mechanische filters en koolfilters zijn vanuit energieoogpunt de beste oplossing, maar vergen veel onderhoud. Een combinatie met elektrostatisch filter of koudeplasmatechnologie kan, afhankelijk van de situatie, tot optimalisatie leiden. Verder kan luchtreiniging gecombineerd worden met warmtecirculatie, waardoor de door voertuigen in de tunnel opgewekte warmte kan worden gewonnen voor hergebruik.”

Energieopwekking

Na optimalisatie van de bestaande systemen is er nog geen sprake van een volledig energieneutrale (zero energy) tunnel. Daarvoor is opwekking van hernieuwbare energie nodig. In de modeltunnel die voor de berekeningen is gebruikt, zou sprake moeten zijn van 1.000 m2 photovoltaïsche cellen (zonnepanelen) en twee windturbines met een vermogen van 0,5 MW. Dzuhusupova stelt in het onderzoek: “De introductie van hernieuwbare energiebronnen is technisch gezien een uitdaging. We kunnen echter concluderen dat met het voorgestelde nieuwe ontwerp het beoogde doel wordt bereikt: reductie van energiegebruik, verbetering van de luchtkwaliteit binnen en buiten de tunnel en opwekking van hernieuwbare energie om de tunnel daadwerkelijk energieneutraal te maken.”

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

Door een strategische keuze te maken voor grondwaterwinlocaties, pakt de provincie niet alleen de drinkwateropgave aan, maar verruimt ze ook de mogelijkheden voor warmte-koudeopslag (WKO) en ander ondergronds ruimtegebruik in stedelijk gebied.

“In de provincie Utrecht hebben we ongeveer dertig locaties waar grondwater wordt gewonnen voor de drinkwaterproductie”, vertelt René van Elswijk, programmamanager Grondwater bij de provincie Utrecht. “De productiecapaciteit van deze winlocaties is niet groot genoeg om in de verwachte drinkwatervraag van 2040 te voorzien. Daarom hebben we in kaart gebracht waar we binnen de provincie geschikte grondwatervoorraden hebben. Dat bleek op veel plaatsen het geval te zijn. Vervolgens hebben we bekeken welke gebieden het meest geschikt zijn voor nieuwe winningen. Daarbij hebben we niet alleen gekeken naar de invloed van de grondwateronttrekking op de omgeving, maar ook naar de invloed van de omgeving op een eventuele winlocatie.”

Er is gekozen voor locaties buiten (toekomstig) stedelijke gebied, waar winning uit diepere lagen – het tweede of derde watervoerende pakket – kan plaatsvinden. Ook drinkwaterbedrijf Vitens gaf aan dat zij vanwege mogelijke bedreigingen en belemmeringen in stedelijk gebied daar geen nieuwe winningen wil starten. Van Elswijk: “De keuze voor de diepere lagen hebben we gemaakt, omdat de grondwateronttrekking dan minder effect heeft op natuur en bestaande bebouwing. We willen geen verdroging en ook niet dat door een eventuele grondwaterverlaging paalrot aan houten funderingspalen gaat optreden. Onze keuze voor winlocaties buiten de stedelijke gebieden vloeit daarnaast voort uit de behoefte om zo veel mogelijk kansen te bieden voor WKO. Immers juist in binnenstedelijk gebied en op toekomstige ontwikkellocaties zijn dit soort bodemenergiesystemen een geschikte optie om aan milieu-eisen te voldoen.”

Mogelijkheden verruimd

Collega Marian van Asten van het team Bodem en Milieu vervolgt: “Door het benoemen van de strategische grondwatervoorraden is nu ook duidelijk welke gebieden niet in aanmerking komen voor drinkwaterwinning. In deze gebieden hebben we de mogelijkheden voor WKO verruimd. Zo is WKO hier voortaan in alle watervoerende pakketten toegestaan, terwijl we voorheen een sterke voorkeur hadden voor het ondiepe pakket. Bijkomend voordeel van het toestaan van WKO in de diepere pakketten, is dat er minder snel conflicten ontstaan met ander ondergronds gebruik van het ondiepe watervoerende pakket, zoals parkeerkelders. Vooral in gebieden waar veel WKO-systemen zijn of worden verwacht is de verruiming aantrekkelijk. Een goed voorbeeld is de Utrechtse Uithof. Hier kunnen kleine WKO-systemen gebruik maken van het eerste watervoerende pakket en nieuwe, grote systemen van het tweede. Op die manier wordt voorkomen dat nabijgelegen WKO-systemen elkaar negatief beïnvloeden.”

Planologische bescherming

“De geschikte gebieden voor nieuwe drinkwaterwinningen hebben we in onze Kadernota Ondergrond benoemd tot strategische grondwatervoorraden”, legt Van Asten. “Deze gebieden geven wij een planologische bescherming. Dat betekent dat we hier ruimtelijke ontwikkelingen uitsluiten die een toekomstige drinkwaterwinning belemmeren. Aangezien de effecten van WKO in het eerste watervoerende pakket op de onderliggende watervoerende pakketten miniem zijn, staan we ondiepe WKO-systemen wel toe. Bijkomende reden is dat we het ongewenst vinden als in deze gebieden helemaal geen WKO mogelijk zou zijn. In de gebieden rond de bestaande drinkwaterwinlocaties is WKO in principe niet toegestaan.”