Loading...

De Onderbreking

Waardering

Waardering

Nu nog is de stad een lolly op een stokje

Harderwijk, Parkeergarage Houtwal

Veel kleine baten maken een grote

Rotterdam kiest voor de verbeelding

Zero Energy tunnel-onderzoek opmaat voor praktijkproef

Antwerpen krijgt dubbeldekstunnel onder havens

Den Haag, Tramtunnel

Workshop brengt oplossing in zicht

Zo kan het ook: toffe tunnels

Kennisbank

Waardering

In de praktijk wordt veel gesproken over integrale gebiedsontwikkeling, maar men vergeet vaak de potentie van de bodem. De ondergrond kan een kwaliteitsimpuls geven aan de bovengrond. Welke waarde voegt ondergronds ruimtegebruik toe? Kunnen we die meerwaarde ook hard economisch neerzetten?

De huidige ruimtelijke ordening is primair gericht op de bovengrondse ruimte. Wanneer de ondergrondse ruimte als volwaardige component in de planvorming wordt meegenomen, komen de kansen in beeld. Zo kan ondergronds ruimtegebruik positief bijdragen aan maatschappelijke opgaven, zoals de energietransitie en klimaatverandering. Door functies ondergronds te brengen, blijft er bovengronds ruimte over voor andere doeleinden. Deze toegevoegde waarde van ondergronds bouwen is echter lastig in kaart te brengen, terwijl de kosten vaak relatief goed zijn in te schatten.

Veel participanten hebben met deze kwestie te maken en het COB wil hen hierin ondersteunen. Er spelen civieltechnische, juridische, beleidsmatige en economische vragen die in samenhang bekeken moeten worden om de ondergrond op waarde te kunnen schatten.

'Nu nog is de stad een lolly op een stokje'

Het is een tracé van ‘maar’ 3,8 kilometer. Toch is de Rotterdamsebaan een project met een grote impact voor Den Haag. De weg moet de dagelijkse congestie op de Utrechtsebaan en de daarmee samenhangende problemen als sluipverkeer en luchtkwaliteit flink verminderen. Met een begroting van 610 miljoen (prijspeil 2012) is het bovendien het grootste project dat ooit door de stad is uitgevoerd.

“De Rotterdamsebaan is absoluut noodzakelijk voor de verdere ontwikkeling van Den Haag”, zegt Boudewijn Revis, wethouder Binnenstad, Stadsontwikkeling, Kerngebieden en Buitenruimte van de gemeente Den Haag. “In een stad die groeit en zijn inwoners een aantrekkelijk woonklimaat biedt, is verbetering van de bereikbaarheid cruciaal. Nu nog is de stad een lolly op een stokje, waarbij de A12 de belangrijkste toegangsweg is. Daar passeren bijna 100.000 forenzen per dag. Met de Rotterdamsebaan komt er een tweede zogeheten ‘inprikker’ op de centrumring, die zeker als straks ook de A4 klaar is, een belangrijke functie krijgt. De A12 en het noordelijke deel van de centrumring worden ontlast.”

“Den Haag heeft de afgelopen jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Sinds een jaar of tien, vijftien, is het een groeiende stad, waar zich steeds meer grote bedrijven en internationale instellingen hebben gevestigd. De economie, de werkgelegenheid en de bouwactiviteiten zijn toegenomen. Natuurlijk merken we ook hier dat het crisis is, maar de langetermijnontwikkeling is enorm positief. Maar dat kun je alleen volhouden als de bereikbaarheid van de stad goed is. Dat geldt voor alle modaliteiten. Naast verbetering van het openbaar vervoer met de komst van RandstadRail en de samenwerking tussen NS en HTM heeft het wegvervoer prioriteit. Het woonklimaat is bepalend voor het succes van een stad, maar dan moet de bereikbaarheid ook op orde zijn.”

Regionaal belang

De financiering van de Rotterdamsebaan wordt voor vijftig procent gedekt door het Rijk. Daarnaast nemen het stadsgewest Haaglanden en de stad Den Haag ieder vijfentwintig procent voor hun rekening. De uitvoering is voor rekening en risico van de gemeente Den Haag. “Daaruit blijkt het bredere belang van de Rotterdamsebaan in de drukst bereden regio van Nederland”, stelt projectdirecteur Paul Janssen. “Men heeft het ervoor over, omdat iedereen het probleem ziet en weet dat een project als dit in zo’n dichtbebouwde omgeving geld kost. De Rotterdamsebaan is bovendien veel meer dan een tunnel. De rest van het tracé, met open bakken en veel kruisingen, is minstens zo ingrijpend.”

Waardecreatie

Wethouder Revis: “Het project levert extra’s op voor de stad. Aan de Binckhorstzijde kan, nu het tracé bekend is, al een begin worden gemaakt met de verdere herinrichting. Er liggen kansen voor bedrijventerrein Binckhorst, zeker als de aansluiting op de A4 en A12 beter is geregeld. Mensen die het lef hebben om tien jaar verder te denken, zien de mogelijkheden van dit gebied. Ik zeg: durf te dromen. Ik ben ervan overtuigd dat de Binckhorst zich voorspoedig zal ontwikkelen. De Rotterdamsebaan speelt daarin een belangrijke rol.”

Paul Janssen: “De ambities voor dit project strekken verder dan een verbinding van A naar B. Dat blijkt bijvoorbeeld uit de verlenging van de tunnel met driehonderd meter boven op wat technisch gezien puur noodzakelijk was. Het is een bestuurlijk compromis dat inpassing in de Vlietzone bij Leidschendam-Voorburg en Rijswijk mogelijk maakt.” Boudewijn Revis: “Zo ontstaan aan de kant van de A4, waar je de stad binnenkomt, bij de Vlietzone nieuw water en groen. Daar verenigen we het nuttige met het aangename en kunnen we de kwaliteit van de leefomgeving verbeteren.”

Paul Janssen: “Een project als de Rotterdamsebaan is niet alleen een kostenpost. De inpassing in de Vlietzone creëert extra waarde voor de regio. In delen van de drie betrokken gemeenten neemt sluipverkeer af, vermindert de geluidshinder en verbetert de luchtkwaliteit.”

Nadruk op duurzaamheid

De duurzame landschappelijke inpassing past in de duurzaamheidsvisie van de gemeente. Den Haag wil in 2040 klimaatneutraal zijn. Die ambitie is terug te vinden in de tracékeuze en de nadruk op duurzaamheid als een van de EMVI-criteria bij de aanbesteding van het project. Wethouder Revis: “Het biedt innovatieve bedrijven kansen om zich op het gebied van duurzaamheid te profileren en het biedt ons de kans ervan te leren ten behoeve van toekomstige projecten.”

Paul Janssen: “Duurzaamheid is een containerbegrip. Als je aanbiedingen van marktpartijen wilt afwegen, zul je eerst moeten benoemen waar je het over hebt. Bovendien wilden we voorkomen dat we in een of ander rekenmechanisme terecht zouden komen. We wilden de markt als het ware dwingen tot creativiteit. Met die vraag zijn we naar het COB en professor Marcel Hertogh gegaan. Daaruit is een expertteam Duurzaamheid ontstaan, dat projectonafhankelijke criteria voor duurzaamheidsaspecten heeft opgesteld voor het ontwerp (civiel en tunneltechnische installaties), de bouwaanpak, beheer en onderhoud en de omgevingseffecten (luchtkwaliteit, impact op de omgeving). Daarbij is overigens nadrukkelijk gesteld dat de uitkomsten breder toepasbaar zouden moeten zijn dan alleen voor de Rotterdamsebaan. De Rijnlandroute en de Blankenburgtunnel komen er immers ook aan.”

“Wij hebben vijf criteria uit het rapport van het expertteam opgepakt en meegenomen in de aanbesteding”, vervolgt Janssen. “Geluid, luchtkwaliteit, energie, inpassing en natuurlijke grondstoffen. Daarvoor hebben we objectieve maatstaven kunnen formuleren. We vragen in de aanbesteding nadrukkelijk om een samenhangende visie op dit gebied. En het feit dat in de aanbesteding ook vijftien jaar onderhoud en het voldoen van de energierekening zijn opgenomen, garandeert dat maatregelen concreet en toerekenbaar kunnen worden gemaakt. Uit de eerste gesprekken met gegadigden blijkt ook dat de handschoen wordt opgepakt.”

Het opnemen van duurzaamheidscriteria in de aanbesteding moet leiden tot extra waardecreatie. Met dat doel zijn nog drie EMVI-criteria benoemd: toekomstwaarde, geluid, luchtkwaliteit, materiaal- en grondstoffengebruik en energieverbruik. Paul Janssen: “Het gaat om meer dan een tunnelbak met tunneltechnische installaties. Je wilt voldoen aan de eisen van beschikbaarheid, en dat lukt alleen goed als je je daar vanaf het eerste moment bewust van bent. De criteria voor risicobeheersing komen tot stand in een concurrentiegerichte dialoog en gaan over de mate waarin contractpartijen bereid zijn geconstateerde risico’s over te nemen. Het laatste, hinderbeperking, heeft te maken met allerlei aspecten in de uitvoeringsfase. Het gaat dan bijvoorbeeld over beïnvloeding van het gebruik van het rijkswegennet, het regionale wegennet en het openbaar vervoer, de bereikbaarheid van Binckhorst, inpassing in het landschap en het omgaan met de belangen van bijvoorbeeld familiepark Drievliet en de golfbaan.”

Parkeergarage Houtwal

Om in de binnenstad voldoende parkeergelegenheid te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid van het centrum, heeft de gemeente Harderwijk een nieuwe parkeergarage laten bouwen aan de Houtwal.

De garage is rond, heeft een diameter van 60 meter en biedt plaats aan 450 voertuigen. In het midden heeft hij een groot glazen dak, dat ervoor zorgt dat tot onderin – ruim 21 meter beneden het maaiveld – daglicht valt. De parkeerlagen hebben de vorm van een spiraal en liggen rond de lichtschacht die een doorsnede heeft van 12 meter. Op weg naar beneden komen bezoekers nergens een pilaar tegen. Voor het verlaten van de garage is een aparte rijbaan gemaakt rond de lichtschacht, die automobilisten zonder obstakels naar de uitgang voert.

Automobilisten rijden als in een kurkentrekker naar beneden. (Beeld: Gemeente Harderwijk)

Diepwanden

De garage is aanbesteed als design-and-constructcontract, en ontworpen en gebouwd door bouwcombinatie Houtwal. Voor de bouw zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van 24,5 meter, waarbij elk paneel ongeveer 8 meter breed is en 1,2 meter dik. Een rubberen slab tussen de diepwanden zorgt voor een goede waterdichte afsluiting.

Nadat de ring van diepwanden gereed was, is het grootste deel van de grond hydraulisch ontgraven om overlast voor de omgeving door vrachtwagens te voorkomen. Het natte zand is opgezogen en via een persleiding naar een depot verpompt. De leidingen hiervoor zijn tijdelijk in het gemeentelijke riool aangebracht.

Tijdens graafwerkzaamheden zijn resten van een oude stadspoort ontdekt. Deze zijn gerestaureerd en staan tentoongesteld op de onderste verdieping van de parkeergarage.

Onderwaterbeton

De onderste vloer van de garage bestaat uit onderwaterbeton. Om opdrijven van deze vloer te voorkomen zijn ruim 400 GEWI-ankers aangebracht met een lengte van 34 meter. De paalpunten van deze ankers zitten 53 meter onder het maaiveld.

Voorafgaand aan het storten van het onderwaterbeton is een wapeningslaag van een meter dik aangebracht, die ervoor zorgt dat de vloer niet opbolt. Na uitharding van het onderwaterbeton bleek de aansluiting tussen de vloer en wanden nog niet volledig waterdicht. Daarom hebben duikers gaten door het beton geboord en met injectielansen een expanderende tweecomponentenhars geïnjecteerd tussen de vloer en de wanden. Toen de lekkage was verholpen, heeft de bouwcombinatie het water uit de bouwput gepompt en is begonnen met de afbouw.

Eerst is bovenop het onderwaterbeton een constructieve vloer gemaakt van 75 centimeter dik. Vervolgens zijn de middenkoker en de trappenhuizen gebouwd. Vanuit de trappenhuizen zijn de kolommen gesteld waarop de prefab betonnen parkeerdekken steunen. Het betreft acht betonnen kolommen voor de middenring en zestien voor de buitenring. Het niet-glazen deel van het dak bestaat uit ruim vijftig betonnen dakliggers met een gewicht van elk zestien ton. Het dak is voorzien van gras en het glas is beloopbaar om het gebied een parkachtige uitstraling te geven.

Sprinkler-installatie

De parkeergarage is voorzien van energiezuinige, dimbare led-verlichting. In totaal gaat het om 650 led-armaturen die vier standen hebben: 30, 25, 20 en 15 Watt. Verder is de garage uitgerust met een sprinklerinstallatie. Bij brand gaan de sprinklers nabij het vuur direct sproeien, zodat een brand geen kans heeft zich verder te ontwikkelen. Daardoor blijft de temperatuur bij een brand laag en blijft de bouwkundige constructie gespaard. Een ventilatiesysteem zorgt voor de afvoer van rook.

Veel kleine baten maken een grote

“Sorry plannenmakers, Nederland is af. Er valt niet meer zoveel te verbeteren.” Elisabeth Ruijgrok, adviseur omgevingseconomie bij Witteveen + Bos laat er geen misverstand over bestaan. Beleidsmakers moeten niet vreemd opkijken als een maatschappelijke kosten-batenanalyse (mkba) een negatief saldo oplevert. In Nederland is de verbeterpotentie klein. Het laaghangend fruit is al geplukt. Extra verbeteringen worden marginaler, waardoor kosten de baten al snel overstijgen.

In een mkba worden ongeprijsde welvaartseffecten zoveel mogelijk beprijsd, zodat er op basis van objectieve meetgegevens een afweging gemaakt kan worden. Elisabeth Ruijgrok voerde al veel mkba’s voor gebiedsontwikkelingstrajecten uit en moet relatief vaak tot de conclusie komen dat er sprake is van een negatief saldo. Ondanks goede intenties van degenen die maatregelen voorstellen, blijkt dan dat de baten niet opwegen tegen de kosten. In de praktijk is dat overigens lang niet altijd reden om een project dan maar niet uit te voeren. Beleidsmakers kunnen immers andere argumenten laten prevaleren zoals welvaartsverdeling, maatschappelijk draagvlak of pro memorie posten.

De ervaren adviseur die omgevingseconomie als apart specialisme op de kaart zette, wil met haar wake-upcall geen pleidooi houden om verbeterambities dan maar op te geven. Wel pleit ze voor gedegen onderzoek. “Omdat het in Nederland heel moeilijk is om baten te generen, zul je vaak baten moeten stapelen. Er zijn veel factoren die de omgevingskwaliteit beïnvloeden. Die moet je zoveel mogelijk in kaart brengen. Dat geldt zeker voor ondergrondse projecten waar je veel baten nodig hebt om de hoge kosten te rechtvaardigen.”

Ode aan de Q

Het uitvoeren van een mkba vergt precisie. Elisabeth: “In de praktijk grijp je makkelijk mis. Een boom op een verkeerde plek en het effect op de luchtkwaliteit blijft uit. Of bij infrastructurele projecten: geen betere doorstroming, dan ook geen reistijdwinst. Het begint al met het goed in kaart brengen van wat je wilt verbeteren. Door een open rioolstort weg te halen, zul je aantoonbaar minder bacteriën in het water hebben. Dat kun je vooraf bedenken. Maar als er toch al niemand zwom, heb je geen baten, geen toename van het welzijn. Of het water wordt alleen minder slecht, maar je wordt er nog steeds ziek van: wel een effect, maar weer geen baten.”

“Als de vertaling van effecten naar baten achterwege blijft, is meten niet zinvol.”

Vaak lijkt een maatregel zo voor de hand te liggen, dat er geen twijfel is over het nut. Zeker als er aantoonbaar kwaliteitseffect optreedt. Maar als de vertaling van kwaliteitseffecten naar baten achterwege blijft, is meten niet zinvol. “Je moet erg oppassen dat de maatregel geen doel op zich wordt”, zegt Elisabeth, die verder benadrukt dat de mate waarin een kwaliteitseffect optreedt de hoogte van de baten bepaalt. “Het probleem van het ongeprijsde is niet de prijs, maar de hoeveelheid. Het gaat om de dosis-effectrelatie. De dosis bepaalt de hoeveelheid verbetering die je weet te bewerkstelligen met een maatregel. De prijs die je aan een eenheid verbetering kunt hangen, kennen we wel. We weten voor verkeersstudies bijvoorbeeld precies wat de prijs per reistijduur is. Ook met allerlei andere kwaliteitseffecten hebben we in de loop der tijd voldoende ervaring opgedaan om die te kunnen beprijzen. Maar het is de hoeveelheid, de Q (kwantiteit) in de formule, die bepaalt of er ook echt sprake is van baten. Helaas is nu net de Q in de praktijk het lastigst om goed te voorspellen.”

Relevante welvaartseffecten

Elisabeth Ruijgrok ontwikkelde een denkschema om relevante welvaartseffecten van maatregelen te kunnen identificeren. Elisabeth: “Je meet de effecten die een maatregel heeft op de omgevingskwaliteit en vervolgens meet je wat de baten van het kwaliteitseffect op de omgevingskwaliteit zijn. Die baten zet je af tegen de kosten. Als je dan boven nul uitkomt, heb je een duurzaam project. Dan heb je het netto welzijn vergroot. Het schema (zie hieronder) vertelt de verhalen. De verandering van de omgeving die je weet te bewerkstelligen met de maatregelen die je neemt, is een voorbode van de baten die zouden kunnen optreden. Maar het is zeker niet vanzelfsprekend dat die baten ook daadwerkelijk optreden. Kwaliteit is nog geen baat. Wat als je met een maatregel sociale participatie bereikt? Wat heb je daar dan aan? De baat die daaruit kan voortkomen is bijvoorbeeld dat mensen in staat zijn een hoger inkomen te genereren, of dat de sociale controle toeneemt waardoor de criminaliteitskosten dalen. En altijd geldt: als een maatregel de omgeving niet beïnvloedt, dan heb je ook geen baat.”

Bron: www.omgevingseconomie.nl

Zoeken naar kleine baatjes

“Bij ondergrondse projecten zou ik geneigd zijn om alle baten los te meten en niet te kiezen voor een allesomvattend model. Zo kun je op zoek naar alle kleine, individuele baatjes. Zeker bij ondergrondse projecten heb je veel baten nodig om tot een positief saldo te komen, simpelweg omdat de kosten hoog zijn. Zo’n onderzoek vergt veel werk, maar is inherent aan het feit dat het in Nederland nu eenmaal moeilijk is om nog grote baten te genereren.”

Naarmate de omgeving complexer is, zullen er meer omgevingsfactoren in een mkba meegenomen moeten worden. Bij ondergrondse projecten in binnenstedelijke gebieden is dat evident. Elisabeth: “Voor het meten van de effecten en baten van een binnenstedelijk project zou ik kiezen voor een onderzoek in de ruimte. Dan zoek je als referentie een vergelijkbaar gebied waar de maatregel niet is genomen. Logischerwijs onderzoek je welzijnseffecten, omdat dat de reden zal zijn waarom je zo’n project overweegt. In een complexe omgeving kun je niet alle baten meten met een onderzoek naar de ontwikkeling van vastgoedprijzen. Andere aspecten die een rol spelen, zijn bijvoorbeeld de ontwikkeling van de werkgelegenheid ten opzichte van het landelijk gemiddelde. Een indicator voor de aantrekkingskracht van het stadscentrum is het hotelbezoek in de hele stad of de ontwikkeling van het winkelbestand ten opzichte van het landelijke gemiddelde. Informatie over doorstroming en reistijden zullen al beschikbaar zijn uit de verkeersstudie. En zo kun je al die individuele baten najagen en tot een afgewogen totaalbeeld komen.”

Bij het COB: Waarde van de ondergrond

Tijdens de startbijeenkomst van het platform O&O werd ‘de businesscase van de ondergrond’ al genoemd als belangrijk onderwerp voor de ontwikkeling van ondergronds bouwen in druk stedelijk gebied. Vanuit het platform is er gewerkt aan verschillende initiatieven, die in oktober 2015 zijn gecombineerd tot het project Waarde van de ondergrond. Hierbinnen wil het COB aan de hand van gerealiseerde praktijkprojecten enerzijds de harde kosten en baten uitrekenen (spoor 1 ‘Mkba’) en anderzijds de zachte aspecten rondom de besluitvorming bij investeringsbeslissingen in beeld brengen (spoor 2 ‘Governance’).

Rotterdam kiest voor de verbeelding

Dromen is een woord dat regelmatig terugkomt in een gesprek met Ignace van Campenhout, Kees de Vette en Petra van der Lugt van Ingenieursbureau Rotterdam. Zij werken al langer aan het zichtbaar maken van de ondergrond en het betrekken van die ondergrond bij ruimtelijke ontwikkelingen in de stad. Nu hebben zij hun pijlen ook gericht op bestuurders en jongeren.

Bijna drie jaar geleden presenteerde Ignace van Campenhout tijdens het COB-congres al de ‘stoplichtenkaart’; een eenvoudige hulpmiddel dat planontwikkelaars in een oogopslag laat zien waar je makkelijk iets in de ondergrond kunt doen en waar je zeker voor hoge kosten komt te staan. Er werd ook een begrippenkader ontwikkeld, waarbij begrippen uit respectievelijk de planologie en de ondergrond in een matrix tegen elkaar worden afgezet.

Anno 2013 zijn het nut en het belang van deze aanpak in de praktijk aangetoond. Met de stoplichtenkaart en wat daarna volgde heeft de ondergrond steviger op de kaart gezet. Ignace van Campenhout: “In de matrix wordt duidelijk waar de belangen van de verschillende disciplines elkaar versterken en waar ze elkaar juist in de weg zitten. Afstemming is niet voor elke postzegel noodzakelijk. Maar waar afstemming aan de orde is, gebruiken we dit systeem. Dat is als verplichting vastgelegd. We maken er nu ook gebruik van bij de ontwikkeling van de projecten Stadshavens, Central District, het Masterplan Ondergrond Binnenstad en Hart van Zuid.”

Verleiden

Een en ander was onderdeel van een bewustwordingsproces dat al in 2005 door het toenmalige ministerie van VROM werd aangeslingerd met het programma Ruimtelijke Ordening Ondergrond. Samen met Utrecht, Enschede en Arnhem nam Rotterdam het voortouw om de ondergrond zichtbaar te maken en inzicht te geven in kosten en baten. Ignace van Campenhout: “Dat was voor ons het startpunt om integraal naar de ondergrond te gaan kijken. De primaire vraag luidde toen: ‘Hoe kunnen we gebiedsontwikkelaars verleiden om de beschikbare informatie over de ondergrond vroegtijdig te gaan gebruiken?’ We organiseerden sessies met kaarten met levende legenda’s. En we zijn er na aanvankelijke scepsis daadwerkelijk in geslaagd plannenmakers te verleiden. Maar er kwamen ook andere zaken naar boven, waardoor we ons realiseerden dat het onvoldoende meewegen van de ondergrond in besluitvorming een communicatieprobleem is.”

“We kwamen tot de conclusie dat we eerder in het proces moesten instappen. Daaruit is de serious game ontstaan; een 3D-omgeving voor bestuurders. Daarmee kunnen we eenvoudig laten zien welke keuzes er zijn. Er zit een rekenmodel achter. Als je iets aanpast, zie je meteen de consequenties daarvan. De basis is een 3D-model met alle functies, vergelijkbaar met de SKB-BodemTool, waar een gameschil omheen is gebouwd. In de uitvoering is samengewerkt met TNO, Deltares, Ambient, Tygron en het COB. In het voorjaar van 2013 zijn we daadwerkelijk begonnen met het bouwen van de serious game. We verwachten dat een en ander medio 2014 is afgerond.”

“Bestuurders overtuigen is al een stap verder terug in het proces. Maar we wilden verder. Naar middelbare scholen. Naar het moment voordat bestuurders bestuurders worden. Als je medestanders wilt, moet je ervoor zorgen dat mensen goed zijn voorgelicht. De verbeelding is de basis. We willen ze laten dromen. Net als een architect met een droom kan overtuigen om een toren op Zuid te bouwen, willen wij mensen naar de mogelijkheden van de ondergrond laten kijken. Steeds weer samen kijken naar wat er mogelijk is.”

GeoWeek

Het programma voor het benaderen van jongeren staat nog in de kinderschoenen, maar er zijn al wel veelbelovende initiatieven ontwikkeld. Zo werd in april 2013 in het kader van de GeoWeek een rondleiding samengesteld.

Het Koninklijk Nederlands Aardrijkskundig Genootschap (KNAG) heeft samen met een veertigtal organisaties de GeoWeek opgezet om binnen het vak aardrijkskunde praktisch aan te sluiten bij de huidige maatschappelijke en economische ontwikkelingen. (Foto: Peter Dorsman)

Leerlingen van het Develstein College uit Zwijndrecht en hun leerkracht aardrijkskunde verkenden het centrum van Rotterdam en stonden stil bij archeologie en ondergrondse bouwwerken en infrastructuur. Vooraf klassikaal opgestelde vragen over grondstoffen, aardbevingen, vervuiling, kabels en leidingen, verzakkingen en nog veel meer werden tijdens de rondleiding beantwoord. Aardrijkskundedocent Willy Diekerhof: “Wij hebben het als heel bijzonder ervaren om een educatief uitje op deze manier aan te pakken. De jongeren vonden het een leerzame en leuke middag.”

Ignace van Campenhout: “We hebben de verbinding tussen de ondergrond en de bovengrond kunnen maken en aan de hand van oude foto’s een vergelijking tussen het oude en het nieuwe Rotterdam kunnen bieden. De handout bood de mogelijkheid om de relatie tussen het kaartmateriaal en de realiteit te leggen. Activiteiten als deze rondleiding passen in het kennis- en innovatiebudget van Ingenieursbureau Rotterdam. We willen de ondergrond en de waarde ervan voor de stad zichtbaar maken. Daar blijven we aan werken. We denken over een fietsroute waarin we ook de ondergronds app verwerken, en we bieden via het COB het lesmateriaal aan in lespakket dat nu wordt ontwikkeld.”

Zero Energy tunnel-onderzoek opmaat voor praktijkproef

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.”

Tunnelinstallaties

Rimma Dzuhusupova onderscheidt in haar onderzoek verschillende systemen die van invloed zijn op het totale energieverbruik van een tunnel. Naast grootverbruikers verlichting en ventilatie zijn dat pompen, verkeersinstallaties, brandbestrijdings-systemen, communicatiemiddelen, energiesubsystemen en gebouwgebonden installaties (o.a. verwarming en koeling kantoren).

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 DrechttunnelHeinenoordtunnelBeneluxtunnel 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.

Het jaarlijks verbruik van een tunnel met gangbare verlichting en ventilatie (links) en van een tunnel met o.a. LED-verlichting en ventilatie ter bevordering van de luchtdoorstroom (rechts).

Het jaarlijks verbruik van een gangbare tunnel (rechts) en van een tunnel met energiezuinige installaties en eigen windturbines om energie op te wekken (links).

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.”

‘Meningen worden zo weer eens ter discussie gesteld’

William van Niekerk

Directeur Corporate Social Responsibility bij de Koninklijke BAM Groep
Ambassadeur Tunnels en Bouwputten bij het COB

“Goed dat in een tijd waarin duurzaamheid steeds belangrijker wordt, dit soort onderzoeken plaatsvinden, waarin wordt gekeken of met de laatste stand van de techniek energieneutrale objecten zoals tunnels haalbaar zijn voor marktpartijen. Met een contractvorm waarbij de aannemer niet alleen de tunnel bouwt, maar ook voor langere tijd verantwoordelijk is voor het beheer en de energieconsumptie van een object, kan een kostenoptimalisatie over een groot gedeelte van de levenscyclus plaatsvinden en worden dit soort toepassingen haalbaar. Meningen gevormd op basis van verouderde technieken worden zo weer eens ter discussie gesteld en dit kan tot verrassende inzichten leiden.

Door het betrekken van zowel opdrachtgevers als bouwbedrijven in het onderzoek kan er een reëel beeld van de te verwachten besparingen worden verkregen. Het integreren van de energievoorziening van infra-objecten in smart grids en aansluiting zoeken bij initiatieven zoals die van het Smart Energy Collective kan misschien nog meer mogelijkheden bieden tot het beperken van energieconsumptie.”

Antwerpen krijgt dubbeldekstunnel onder havens

Een brug om de files op de Antwerpse ring te verminderen en de havens beter te ontsluiten haalde het niet. En het alternatief, een afzinktunnel, paste niet binnen het budget. Een dikke laag Boomse Klei biedt de uitweg. Nu komt er een dubbeldekstunnel, gebouwd volgens de wanden-dakmethode, met diepwanden in de ondoorlatende kleilaag. Een oplossing die bijna een half miljard euro goedkoper is dan de afzinktunnel.

Antwerpen zucht al decennia onder een enorme verkeersdruk. Dagelijks passeren honderdduizenden auto’s de stad, waaronder een fors aantal vrachtwagens. Dat zorgt elke dag voor lange files, geluidsoverlast en luchtverontreiniging. Om deze problemen op te lossen, zoeken verkeerskundigen al heel lang naar opties om de ringweg – die tot nu toe geen ring is – te sluiten. Bij een gesloten ring kan het verkeer zich beter over het wegennet verdelen, wat leidt tot minder files. Verder zorgt het sluiten van de ring aan de westzijde van de stad voor een betere ontsluiting van de havens.

Geen Lange Wapper of afzinktunnel

Een paar jaar geleden leek de oplossing gevonden. Het plan was om een bijna twee kilometer lange dubbeldekstuibrug aan te leggen, de Lange Wapper genoemd, over het Albertkanaal en de aangrenzende havens (Straatsburgdok en Amerikadok), richting het nieuw te bouwen verkeersknooppunt Oosterweel. In een referendum stemden de Antwerpenaren echter tegen dit plan.

“Toen bleek dat de brug niet haalbaar was, is in 2010 als alternatief een ontwerp gemaakt voor een dubbele afzinktunnel met vier keer twee rijstroken die min of meer het tracé van de brug volgde”, vertelt Frank Kaalberg ontwerpmanager van studiebureau RoTS (Rechteroever TunnelSpecialisten), dat bestaat uit een combinatie van Grontmij en Witteveen+Bos. “Door de Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel werd ons in 2012 gevraagd dit ontwerp voor de Oosterweelverbinding kritisch te bekijken en te zoeken naar optimalisaties én een besparing van bijna een half miljard euro. Na een grondige review van het ontwerp concludeerden we dat het een goed plan was, maar inderdaad niet voldeed aan de economische eisen.”

Brainstormsessie

“Vervolgens hebben we een brainstormsessie gehouden om te zien op welke punten we het ontwerp en de bouwmethode konden optimaliseren en hoe we de bouwkosten konden reduceren. Ook hebben we gekeken hoe we de hinder voor de omgeving en de scheepvaart tijdens de bouw zouden kunnen beperken. Tijdens die sessie kregen we het idee om de twee tunnelelementen – met elk twee buizen – niet naast elkaar, maar op elkaar te plaatsen. Als afzinktunnel zou dat echter niet gaan. Toen beseften we dat de dikke laag Boomse Klei de mogelijkheid biedt om met diepwanden een dubbeldeks cut-and-covertunnel te maken zonder dat een kostbare onderwaterbetonvloer met trekankers nodig is. De klei die daar vanaf circa twintig tot dertig meter diepte in de ondergrond zit, is namelijk heel stevig en vrijwel waterondoorlatend.”

(Beeld: Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel / RoTS)

Aanpak

Kaalberg vervolgt: “Om zo’n tunnel onder de havens te kunnen bouwen, moet eerst een tijdelijke kistdam worden gemaakt. Daarvoor worden vanaf pontons damwanden tot een diepte van circa 25 tot 30 meter aangebracht, net in de Boomse Klei. Vervolgens wordt de ruimte tussen de damwanden opgevuld met zand. Daarna moet als het ware worden gespeeld met de grondwaterstand in de kistdam om de damwanden goed te ’trimmen’. Als dat is gebeurd, kunnen de diepwanden worden gemaakt. Ze worden 1,2 meter dik en komen tot een diepte van ongeveer 43 meter. Ze staan dus voor een groot deel in de Boomse Klei.”

Fasering Amerikadok, klik op de afbeelding voor een grotere versie. (Tekeningen: RoTS)

“Na de buitenwanden worden de wanden van het middenkanaal van de tunnel gemaakt. Deze worden alternerend als diepwand uitgevoerd: dan weer wordt over een bepaalde lengte de linkerwand gemaakt, en dan weer alleen de rechter. Later worden de ontbrekende delen van de middenwanden met blokken gipsbeton gebouwd. Dat is niet alleen aanmerkelijk goedkoper, maar zorgt er ook voor dat de explosiebestendigheid van de tunnel toeneemt. Bij een eventuele explosie bezwijken de gipsbetonwanden vrij eenvoudig, wat zorgt voor een volumetoename en daarmee voor een explosiedrukvermindering.”

“Aangezien het tunneldak op een diepte van ongeveer acht meter onder de waterspiegel van het Albertkanaal komt, worden de diepwandsleuven niet helemaal tot bovenaan volgestort met beton. De bovenste acht meter, waar geen wapening zit, wordt gevuld met los materiaal dat later weer eenvoudig te verwijderen is. Als alle diepwanden gereed zijn, wordt een deel van het zand weggegraven, het grondwater weggepompt en worden tijdelijke stempels geplaatst. Vervolgens worden van boven naar beneden het dak en de vloeren gemaakt. Aantrekkelijk daarbij is dat het dak direct op het harde zand kan worden gestort.”

Kaalberg vervolgt: “Als het dak gereed is, wordt de grond eronder weggegraven, worden weer tijdelijke stempels geplaatst en de eerste vloer gemaakt. Voor de tweede vloer volgen deze stappen nog een keer. Zodra de hele tunnelconstructie klaar is, wordt een laag zand aangebracht op het tunneldak. Daarna worden de damwanden weggehaald en is de onder water liggende cut-and-covertunnel een feit. In grote lijnen gaan we voor het gehele tunneltracé uit van deze werkwijze, maar er zijn nog wel een paar locaties waar het iets gecompliceerder is. Een mooi voorbeeld is de plek waar de tunnel het voormalige Stadsdroogdok kruist.”

Oplossingen

“Ter hoogte van het voormalige Stadsdroogdok ligt op de bodem nog de zes meter dikke betonnen vloerplaat van het droogdok, vrijwel precies op de plek waar de tunnel moet komen. Die constructie moet worden verwijderd. Om dat te kunnen doen, hebben we een aanpak bedacht waarbij een bouwput wordt gemaakt en eerst alleen aan de buitenkant van het dok in een smalle kistdam een diepwand wordt aangebracht. In het huidige ontwerp wordt de andere kant van de bouwput ter plekke van het historische pomphuis met vriestechnieken afgesloten. Dat gebeurt om het gebouw te sparen en de overlast voor het restaurant in het pomphuis te minimaliseren. Als de bouwput dicht is en tijdelijke stempels geplaatst zijn, kan de dikke betonconstructie worden gesloopt. Vervolgens wordt de kuip weer gevuld met zand voor het aanbrengen van de andere diepwanden, waarna de tunnel volgens de ‘normale’ manier ‘onderdaks’ wordt afgebouwd.”

“Iets meer naar het oosten kruist de tunnel de Straatsburgbrug. Daar hebben we een oplossing moeten bedenken om een brugpijler tijdelijk te ondersteunen, zodat hij later op het tunneldak kan komen te staan, boven de middenwand. Voor de kruising met de Noorderlaanbrug – die nog iets oostelijker ligt – hebben we een vergelijkbaar probleem moeten oplossen. Iets voorbij deze brug kruist de tunnel het Albertkanaal waarna hij aansluit op het noordelijke deel van de ringweg. De kruising met het Albertkanaal wordt in twee stappen gebouwd, eerst de ene helft en dan de andere. Op die manier ondervindt de scheepvaart zo min mogelijk hinder.”

Design by testing

Aan het vernieuwende ontwerp van RoTS is veel denk- en rekenwerk voorafgegaan. Volgens Kaalberg was dat echter niet voldoende om tot een goed en uitvoerbaar ontwerp te komen: “Met vakmanschap, creativiteit en digitale rekentools kun je een heel eind komen, maar er zijn altijd onderdelen op het raakvlak van geotechniek en constructies die lastig zijn te kwantificeren. We weten bijvoorbeeld niet zeker hoe groot de invloed is van de zwel van de Boomse klei op constructies. Je kunt dan twee dingen doen: extra maatregelen treffen om de risico’s voldoende af te dekken of een proef doen om te zien hoe het in de praktijk uitvalt. Ik ben groot voorstander van de tweede optie, ook wel ‘design by testing’ genoemd. Door proeven te doen, weet je zeker of je aanpak straks werkt en voorkom je dat er onnodige kosten worden gemaakt. Aangezien er op grote delen van dit tunneltracé onzekerheden spelen, is besloten om hier, net als bij de Noord/Zuidlijn, van deze ontwerpfilosofie uit te gaan.”

“In een verloren hoekje naast de bestaande ringweg hebben we bijvoorbeeld getest of het lukt om damwanden aan te brengen tot een diepte van 27 meter. Op een groot deel van het tracé bestaat de ondergrond namelijk uit glauconiethoudend zand, en het is bekend dat dit zand soms tot problemen leidt tijdens het heien. Bij de proef deden deze problemen zich inderdaad voor, maar met enige aanpassingen kregen we de damwanden toch op diepte.”

Een andere proef moet duidelijk maken hoe de Boomse Klei zich rondom de diepwanden en onder de onderste tunnelvloer gedraagt tijdens de bouw en als de tunnel gereed is. Kaalberg: “Naast het zwelonderzoek gaan we met deze proef na of de wanden echt tot een diepte van 37 meter moeten worden gemaakt of misschien minder lang kunnen. Om beide aspecten te onderzoeken, hebben we een proefbouwkuip gemaakt met damwanden – met diepwanden zou het te duur worden – waarbij we eerst een stuk grond hebben afgegraven om op de gewenste diepte te komen. Met onder andere waterspannings- en extensometers volgen we nu het gedrag van de klei tijdens de ontgraving. De proefput is eind oktober op diepte en dan weten we meer.”

Onderwaterbumper

“Een onderdeel dat we nog verder moeten uitzoeken betreft de aanvaarbeveiliging. In het Amerikadok moeten grote zeeschepen een bocht maken. Als een schip daarbij uit koers raakt – wat een paar jaar geleden nog is gebeurd – kan het de tunnelconstructie beschadigen. Om dat te voorkomen, gaan we uit van een forse onderwaterberm. Toen uit simulaties bleek dat dit niet voldoende is, hebben we ook nog een onderwaterbumper ontworpen, een soort vangrail die bestaat uit twee rijen damwanden met daartussen onderwaterbeton en horizontale damwandplanken als extra versterking. Het havenbedrijf is hiermee nog niet akkoord gegaan, omdat ze vrezen dat deze bumper bij een eventuele aanvaring te veel schade aan de schepen veroorzaakt. Hier moeten dus nog ontwerpmodificaties worden doorgevoerd.”

Kostenreductie

Een belangrijk opgave voor RoTs was het vinden van besparingen. De tunnel mag namelijk niet duurder worden dan de eerder geplande tuibrug. Volgens Kaalberg is dat gelukt: “Uiteindelijk hebben we een kostenreductie van ruim 450 miljoen euro gerealiseerd. Door de tunnel te stapelen kunnen we bijvoorbeeld één vloer weglaten. Op een totale lengte van bijna twee kilometer scheelt dat enorm. Een andere grote besparing realiseren we doordat we het aantal benodigde kunstwerken bij de Oosterweelknoop hebben teruggebracht van veertien naar zes. Dat is mogelijk doordat de tunnelbuizen in ons ontwerp boven elkaar liggen en niet naast elkaar zoals bij de oorspronkelijke afzinktunnel. Daardoor zijn minder ingewikkelde vlechtpatronen nodig. Verder leidt ons ontwerp tot veel minder hinder voor de scheepvaart. Er hoeven bijvoorbeeld geen afzinksleuven te worden gebaggerd en er ontstaan ook geen stremmingen door de aanvoer van grote tunnelelementen.

Tramtunnel

In 1996 begon de bouw van het Souterrain in Den Haag, een 1.250 meter lange tramtunnel onder de Grote Marktstraat met twee ondergrondse stations en tussen deze stations een 600 meter lange ondergrondse parkeergarage met twee parkeerlagen.

Volgens de planning zou het project voor het jaar 2000 gereed zijn, maar door grondwaterproblemen kwam het project ruim twee jaar stil te liggen en moest voor de afbouw gebruik worden gemaakt van een speciale bouwtechniek. Uiteindelijk werd de tunnel in 2004 in gebruik genomen. Sindsdien wordt hij gebruikt voor diverse tramlijnen en inmiddels ook door RandstadRail.

Tot de bouw van de tunnel werd besloten om het bovengrondse winkelgebied leefbaar en goed bereikbaar te houden. Dat is ondanks de problemen tijdens de bouw uitstekend gelukt. De drukke Grote Marktstraat is veranderd in een rustige, chique winkelpromenade en de ruim dertig trams per uur vervoeren dagelijks duizenden bezoekers naar en van de ondergrondse stations Spui en Grote Markt.

De Haagse tramtunnel, ook wel het Souterrain genoemd. (Foto: Flickr/Marco Raaphorst)

Bouwmethode

De tunnel is gebouwd volgens de wanden-dakmethode om overlast op maaiveld zoveel mogelijk te voorkomen. De wanden bestaan voor het grootste deel uit diepwanden en alleen ter plaatse van de Kalverstraat uit stalen damwanden. Op de meeste plaatsen staan de wanden zeer dicht op de bestaande bebouwing, die voornamelijk op staal is gefundeerd.

Over het grootste deel van het tracé bedraagt de afstand tussen de wanden ongeveer 15 meter, alleen ter plaatse van de stations staan ze circa 25 meter uit elkaar. Op de plekken waar de tunnel 15 meter breed is, is de bouwput aan de onderzijde voorzien van een groutboog, die bestaat uit korte elkaar overlappende jetgroutkolommen in de vorm van een afgevlakte ‘U’. De jetgroutboog is aangebracht om het grondwater tegen te houden en om de verticale kracht op de bouwputbodem door de opwaartse waterdruk naar de wanden te leiden. Verder functioneerde de boog tijdens de bouw als stempel voor de wanden. Hiervoor was het nodig dat de boog zo hoog mogelijk in de grond zat, zodat de stempelfunctie optimaal was en de wanden zo min mogelijk zouden vervormen. Het toepassen van een groutboog voor deze drie functies was nieuw.

Ter plaatse van de stations was de bouwput te breed om een groutboog te kunnen toepassen. Hier is gebruik gemaakt van een gellaag voor de verticale stabiliteit en het tegenhouden van het grondwater. Deze oplossing was in ons land al diverse keren met succes toegepast.

Groutboog niet waterdicht

De bouw startte in maart 1996. Het aanbrengen van de diepwanden en damwanden verliep vrijwel zonder verzakkingen van de nabijgelegen bebouwing. Toen het dak was aangebracht werd begonnen met het ontgraven van de bouwput. In februari 1998 was de bouwput op de Kalvermarkt bijna volledig ontgraven, toen er via wellen grondwater omhoog kwam. De groutboog bleek niet waterdicht. Er werd nog geprobeerd om de wellen te dichten met injecties en het aanbrengen van geotextiel en ‘big bags’ als ballast, maar dit bleek niet te werken. Nadat er naast de damwand een gat in de straat ontstond door weggespoeld zand, werd besloten om de lekkage te stoppen door de bouwput onder water te zetten. Hierdoor kwam de bouw stil te liggen.

Deze situatie duurde uiteindelijke ruim twee jaar. In deze periode werd beoordeeld of de lekkage aan de Kalvermarkt een incident was of dat de onbeheersbare welvorming inherent was aan de in het bestek voorgeschreven bouwmethode met de groutboog. Uit een faalkansanalyse bleek dat de kans om meer lekken in de groutboog groot was en dat het weggraven van grond boven een lekke groutboog alleen veilig is als er voldoende grond achterblijft op de boog. Bij de tramtunnel was een dergelijke gronddekking niet haalbaar, omdat de grond op sommige plekken vrijwel tot op de boog ontgraven moest worden.

Tramkom heeft daarom gezocht naar een alternatieve methode voor het afbouwen van de tunnel. Na verschillende opties te hebben bekeken, is besloten om de delen met een groutboog onder verhoogde luchtdruk (1,14 bar) af te bouwen om te zorgen dat er nauwelijks een verschil zou zijn met de waterdruk onder de groutboog. In juni 2000 werd voor de delen met een groutboog het contract omgezet in een ‘design & construct’. Tramkom nam daarmee de verantwoordelijkheid op zich voor het gewijzigde ontwerp. Verder werd afgesproken dat de overige delen van de tunnel volgens het bestek werden afgebouwd.

Verhoogde luchtdruk

Het afbouwen onder verhoogde luchtdruk, had ingrijpende gevolgen. Zo moesten er luchtsluizen worden gemaakt voor mensen en materieel en moest alle afgegraven grond via deze sluizen worden afgevoerd. Om de luchtkwaliteit in de compartimenten met hoge luchtdruk goed te houden werd er alleen met elektrisch materieel gewerkt. Verder konden de bouwers minder lang werken en moesten elke keer bij het verlaten van het compartiment maatregelen worden genomen om ‘caissonziekte’ te voorkomen.

Ook constructief waren er extra maatregelen nodig om geen problemen te krijgen door de hogere druk. Bij tunnel onder de Kalvermarkt moest de vloer boven de eigenlijke tramtunnel – die al was gestort – tijdelijk met een staalconstructie worden verstevigd. Verder moesten hier groutankers worden aanbracht om te voorkomen dat de stalen damwanden omhooggedrukt zouden worden. Onder de Grote Marktstraat was de vloer boven de tunnel nog niet gestort. Om deze vloer geschikt te maken voor de verhoogde luchtdruk werd hij veel zwaarder uitgevoerd en werd gekozen voor een andere verbinding met de diepwanden. Verder werd er tijdelijk ballast op de vloer geplaatst.

Bemalingsproblemen

In de zomer van 2000 werd ook het ontgraven van de bouwput voor station Spui hervat. In juli ontstond hier een wel, vlakbij het compartimenteringsscherm dat de bouwput van station Spui en de bouwput van de Kalvermarkt scheidde. Deze laatste stond nog onder water. Na enkele uren bezweek het scherm en liep ook de bouwput bij het Spui onder. Om dit probleem te verhelpen werd eerst het scherm versterkt en vervolgens grond tegen het scherm aangebracht. Daarna kon het water uit de bouwput Spui worden gepompt.
De maanden daarna bleef de bemaling – die gedurende de tweejarige bouwstop steeds had gefunctioneerd en water wegpompte tussen de gellaag en een daar boven gelegen veenlaag – problematisch. Filters slibden dicht waardoor onvoldoende grondwater kon worden weggepompt. Daardoor dreigde de waterspanning onder de veenlaag zo hoog te worden dat deze zou opbarsten en vervolgens de diepwanden zouden vervormen.

Om de bemaling weer op het gewenste niveau te krijgen, zijn verschillende maatregelen genomen. De grond uit de bouwput is in sleuven van ongeveer zes meter afgegraven over de breedte van de bouwput. Nadat een sleuf was ontgraven is hierin een werkvloer gestort die tegelijkertijd als stempel diende. Voor de bemaling is een groot aantal grondpalen aangebracht, die op de hoogte van de veenlaag waren ‘afgestopt’ en daaronder waren voorzien van een filter. Dat maakte het mogelijk om deze palen ‘aan’ en ‘uit’ te zetten. Pas als het ontgraven begon startte de bemaling. Door deze werkwijze hoefde de bemaling per sleuf slechts drie weken te werken.

Inzichten

Door alle problemen werd de tunnel uiteindelijk ruim vier jaar later in gebruik genomen dan gepland en namen de bouwkosten met circa 100 miljoen euro toe. Na deze moeilijke start, functioneert de tunnel goed. De problemen hebben ook tot de nodige inzichten geleid. Zo concludeert de Delftse hoogleraar funderingstechniek Frits van Tol in 2004 in een artikel in het blad Geotechniek onder andere dat de Tramtunnel nog eens heeft duidelijk gemaakt dat bij ondergronds bouwen:
voldoende robuust moet worden ontworpen
rekening moet worden gehouden met afwijkingen in de bodem en de gerealiseerde (deel)constructies
vooraf moet worden geïnventariseerd welke gevolgen het falen van onderdelen van de constructie hebben
en vooraf maatregelen moet zijn voorbereid om de gevolgen van falen te minimaliseren.
Ook geeft hij aan dat bij de toepassing van waterkerende lagen die zijn gemaakt met groutinjecties, altijd rekening moet worden gehouden met lekken. Verder adviseert hij om softgellagen alleen als waterremmende laag te gebruiken als de bouwfase niet langer dan twee jaar duurt.

Workshop brengt oplossing in zicht

“We zijn ervan overtuigd dat er bij reconstructieprojecten meer maatschappelijke waarde kan worden bereikt als we op een andere manier omgaan met de kabels en leidingen. Maar wat die manier is…?” Patricia Rozenblad van de provincie Zuid-Holland benaderde het COB om dat te onderzoeken. De verbreding van N213 lijkt ervan te profiteren.

De reconstructie van een provinciale weg is er doorgaans op gericht de veiligheid, de doorstroming en/of de leefomgeving te verbeteren. De maatschappelijke waarde staat centraal. De partijen die betrokken zijn bij het aan- of verleggen van kabels en leidingen in het gebied hebben naast dat gedeelde belang ook hun eigen belangen en zorgen. Bovendien is er wet- en regelgeving om rekening mee te houden, hoge tijdsdruk, weinig ruimte… Met kabel- en leidingwerk kan meerwaarde gecreëerd worden, maar dat vereist wel creativiteit en geen standaardoplossing. Dat was voor Patricia Rozenblad, projectleider reconstructie N213 van de provincie Zuid- Holland, reden om naar het COB te stappen: “We willen deze opgave in COB-verband onderzoeken, omdat niet alleen provincie Zuid-Holland ermee te maken heeft. Het gaat ons naast een oplossing voor de N213, ook om een structurele verandering. Hoe kunnen we reconstructieprojecten zodanig aanpakken dat het kabel- en leidingwerk bijdraagt aan de maatschappelijke waarde?”

Om de bredere doelstelling te bereiken, is de verbreding van de N213 tussen de Dijkweg en de Middelbroekweg in de gemeente Westland door de provincie naar voren geschoven als pilot. Het is de bedoeling dat dit jaar het aanbestedingstraject van start gaat. De reconstructie moet ervoor zorgen dat de doorstroming van het verkeer verbetert. De fietspaden langs de N213 en de Dijkweg worden ook aangepast, waardoor de beschikbare ruimte voor het verleggen van de kabels en leidingen zeer beperkt is.

Een ‘gewone’ benadering van het kabel- en leidingwerk bij zo’n project zou betekenen dat netbeheerders de opdracht krijgen hun infrastructuur aan de kant te leggen. De kosten komen meestal (grotendeels) voor rekening van de beheerder. Aangezien die er weinig voor terugkrijgt, ligt het voor de hand de meest eenvoudige en doeltreffende oplossing te kiezen. Er is echter best kans dat een andere oplossing meer maatschappelijke waarde had opgeleverd.

‘Agree to disagree’

Om bij de pilot tot zo’n andere oplossing te komen, organiseerde het COB in samenwerking met APPM een workshop voor alle partijen die op de een of andere manier betrokken zijn bij het kabel- en leidingwerk van de N213: netbeheerders KPN (telefonie/data), Evides (water) en Westland Infra (gas en elektra), gemeente Westland, Flora Holland en de provincie zelf. De workshop had als concreet doel kansrijke oplossingsrichtingen voor het project te ontdekken; het onderliggende doel was te toetsen of een dergelijke aanpak effectief is.

Hoewel de deelnemers tot verschillende ‘kampen’ behoren, hadden ze ongeveer dezelfde visie: ze werken allemaal uiteindelijk voor het maatschappelijk belang, oplossingen zijn nu vaak niet optimaal en de samenwerking en afstemming kunnen beter. Ook zijn de betrokkenen zich bewust van de tegengestelde belangen. Netbeheerders vinden de provincie weinig flexibel (‘er mag niets en wij moeten alles betalen’) terwijl de provincie de netbeheerders behoudend vindt (‘ze denken alleen in beperkingen’). Tijdens de workshop bleek dat deze opvattingen geen belemmering vormen voor een oplossing: de situatie is algemeen bekend, niemand vat het persoonlijk op en er wordt niet moeilijk over gedaan. Door deze acceptatie verliep de workshop soepel en in goede harmonie.

Van begrip naar oplossingen

Deelnemers vanuit netbeheerders en gemeente/provincie werden aan elkaar gekoppeld om meer begrip te kweken. De duo’s legden elkaar uit wat hun grootste belang, zorg en risico is, zowel bij de N213 als in het algemeen bij kabel- en leidingwerk. Vervolgens moesten de deelnemers plenair delen wat de ander had verteld. Het was bijzonder om te zien hoe de rollen opeens omdraaien. Provinciemedewerkers die uitleggen dat verleggen niet wenselijk is, bijvoorbeeld omdat het ten koste gaat van andere – vaak belangrijkere – investeringen van netbeheerders. En netbeheerders die vertellen dat kabels en leidingen niet onder de weg mogen om zo toekomstige overlast voor burgers zo veel mogelijk te beperken. Na dit onderdeel van de workshop waren de deelnemers zichtbaar positiever gestemd. De scepsis die er vooraf bij sommigen heerste, was weg of in ieder geval naar de achtergrond verdwenen.

De goede sfeer werd versterkt tijdens ‘Langs de lijn’, een discussie-onderdeel waarbij de deelnemers met een plek langs een lijn konden aangeven in hoeverre ze het eens zijn met een stelling. Er werden soms verrassende posities ingenomen, die vervolgens openhartig werden beargumenteerd. Hierdoor verscherpte het beeld van de situatie: de belangen en zorgen van de partijen werden genuanceerd en verder uitgewerkt. Gezamenlijk werd bijvoorbeeld geconstateerd dat het eerlijker verdelen van de verleggingskosten voor alle betrokkenen een prikkel zou opleveren om naar een maatschappelijk optimale oplossing te zoeken.

Als laatste ‘opwarmertje’ presenteerden twee deelnemers een aantal innovatieve oplossingen waarbij zij betrokken zijn geweest. Marcel Schroots (KPN) vertelde over de lasputten onder de boulevard van Scheveningen en de leidingentunnel onder de Mahlerlaan in Amsterdam (Zuidas). Kees Bergen (provincie Zuid-Holland) haalde de Nagelbrug aan, een project waarbij – met resultaat – veel energie is gestoken in de samenwerking met netbeheerders. Daarna was het tijd om oplossingen te bedenken voor de kabels en leidingen bij de verbreding van de N213. In groepjes van vier schaarden de deelnemers zich rond flip-overs met stiften in de aanslag. Dit leidde tot concrete en gedetailleerde schetsontwerpen. Van complete leidingentunnels tot aparte oplossingen voor kabels en gas- en waterleidingen. Tijdens de bespreking na afloop werd de rode draad zichtbaar: het hoeft niet groots en meeslepend, maar slim en eenvoudig, laat liggen wat kan, probeer de gasleiding onder het asfalt te leggen (nog niet in lijn met het beleid van de provincie), verhuis elektra- en datakabels naar mantelbuizen onder de verharding met toegangsputten aan de kant van de weg.

Vervolg

Patricia Rozenblad is erg blij met het resultaat van de workshop en de manier waarop het is bereikt: “In een eerder stadium waren de meeste deelnemers al eens ondervraagd. Ik kon me best voorstellen dat men hierdoor niet zo enthousiast aan deze nieuwe workshop zou meedoen. Bovendien is het project al zo ver gevorderd dat het bijna zinloos lijkt nu nog iets innovatiefs te willen. Veel deelnemers waren inderdaad sceptisch bij aanvang, maar toch werd er actief bijgedragen. Je zag de houdingen veranderen en het geloof in een goed resultaat groeien. We willen dit momentum vasthouden. Er zijn een aantal actiepunten voor de provincie uitgekomen waar we mee aan de slag gaan. Daarnaast laten we een inschatting maken van de investeringskosten voor de oplossing die er op hoofdlijnen is uitgekomen. Voor de precieze uitwerking gaan we nog om tafel met de nutsbedrijven. Ook moeten we uitzoeken hoe we de aanbesteding en het beheer willen inrichten bij deze oplossing. We zijn er dus nog niet, maar we hebben al meer dan we hadden durven hopen.”

Zo kan het ook: toffe tunnels

Een tunnel is in principe een middel om van A naar B te komen. Maar je kunt er méér van maken. Met creatief licht-, kleur- en materiaalgebruik zijn de functionele kunstwerken te transformeren tot spraakmakende échte.

Dit was de Onderbreking Waardering

Bekijk een ander koffietafelboek: