Bronbemaling bij bouw autotunnel in Zutphen goed verlopen

Aannemer BAM Civiel Zuidoost is in het voorjaar van 2014 gestart met de bouw van twee tunnels onder het spoor in Zutphen, nabij het station. Om de ontgraving en bouwactiviteiten voor de autotunnel Mars 'in den droge' uit te kunnen voeren, moest het grondwaterpeil worden verlaagd tot een halve meter onder het werkniveau. Henk van Tongeren Bronbemaling BV verzorgde, naast het bemalingsadvies en het bemalingsplan, ook de complete bemalingswerkzaamheden.

Treinverkeer ging door
De twee onderdoorgangen, Mars en Kostverloren genaamd, werden gerealiseerd in opdracht van ProRail. Ze verbinden de binnenstad van Zutphen met Noorderhaven. De ontgraving en bouwactiviteiten ten behoeve van autotunnel Mars vonden plaats terwijl het spoor het grootste deel van de tijd in gebruik was. Een uitdagende klus, vertelt Vincent de Vries, uitvoerder bij BAM Civiel. “In april 2014 zijn we van start gegaan. De spoordekken, oftewel de delen van het tunneldak waarover de sporen lopen, zijn buiten het werk gebouwd en vervolgens naar hun bestemming gebracht. Tijdens een spoorvrije periode van 10 dagen hebben we deze dekken ingeschoven en af laten dalen op eerder aangebrachte damwanden. Vervolgens is een begin gemaakt met ontgraven, waarna eind oktober de bemaling is aangebracht om verder op diepte te kunnen ontgraven. We hebben dus onder de dekken vloer en
wanden gemaakt, terwijl het treinverkeer gewoon boven ons langs ging.”



Voorbereidend denkwerk
Het werk moest 'in den droge' uitgevoerd worden zonder dat er onacceptabele grondwaterverlagingen optraden. Daarbij mochten bemaling en bouw elkaar in de bouwkuip onder het spoordek niet in de weg zitten. Vooral dat laatste vergde flink wat voorbereidend denkwerk van bemalingsbedrijf Van Tongeren. Van Tongeren verzorgde, naast het bemalingsadvies en het bemalingsplan, ook de complete bemalingswerkzaamheden. Alle werkzaamheden werden uitgevoerd onder de beoordelingsrichtlijn BRL 12000 Tijdelijke grondwaterbemaling, vertelt Edwin Bonsma van Henk van Tongeren Bronbemaling.“De meerwaarde van werken volgens deze beoordelingsrichtlijn? Het helpt je om alle risico's die samenhangen met bemaling goed in beeld te krijgen en hieraan beheersmaatregelen te koppelen. Denk aan extra bemonstering voor het opsporen van vervuiling of het voorkomen van problemen bij het lozen van onttrokken water.”

Bemalingsadvies
Voor het opstellen van het bemalingsadvies maakte Bonsma gebruik van een grote hoeveelheid informatie over het gebied, waaronder een overzicht van verontreinigingen in de omgeving. Diverse bodemonderzoeken, aangeleverd door BAM, boden inzicht in de grondsoorten ter plaatse, noodzakelijk voor het bepalen van de bodemdoorlatendheid. Op de bouwlocatie zelf zijn extra grondwatermonsters genomen om mogelijke verontreinigingen op te sporen. Aan de hand van de proceseisen van protocol 12010 bracht Bonsma vervolgens nauwkeurig in kaart wat de invloed is van de bemaling op de omgeving. In dit protocol ligt het accent op het voorkomen of verkleinen van de kans op schade en het tegengaan van ongewenste effecten van de bemaling. Als voorbeeld noemt Bonsma de grondwaterverontreinigingen onder het naastgelegen industrieterrein en in Oud-Zutphen. “Je wil voorkomen dat je door de bemaling het vuile water naar je toe trekt. Om dat te bewaken zijn er, zoals aangegeven in ons bemalingsadvies, acht peilbuizen geplaatst aan de rand van de verontreinigingen. Gedurende de bemalingsperiode zijn er om de vier weken grondwatermonsters genomen. Die wezen uit dat de verontreinigingen op hun plek bleven.”

Geohydrologische situatie
Aan de hand van door de opdrachtgever aangeleverd geotechnisch onderzoek heeft het bemalingsbedrijf de geohydrologische situatie en de grondopbouw zorgvuldig in kaart gebracht. Hieruit blijkt dat de ondergrond bestaat uit zand, met een circa één meter dikke tussenlaag van leemzand waar het water moeilijk uit gaat. De gemiddelde grondwaterstand bedraagt 5.90+ NAP, het maaiveld ligt op circa 8.50+ NAP. Edwin Bonsma: “De IJssel, die hier dichtbij stroomt, heeft veel invloed op de grondwaterstand. In het door ons toegepaste rekenmodel zijn we daarom uitgegaan van de potentieel hoogste grondwaterstand, rekening houdend met de waterstanden van de IJssel in de afgelopen 20-30 jaar.”

Vier deepwell-bronnen
Bonsma maakte ook het technisch bemalingsplan. “Om het grondwater op de gewenste diepte te brengen van 3.00+ NAP (een halve meter onder het werkniveau) hebben we gekozen voor 4 deepwell-bronnen. Aan elke kant van het spoor twee, aangezien we onder het spoor niks konden aanbrengen. Deze bronnen waren 20 meter diep vanaf het maaiveld en hadden ieder een capaciteit van 150 m3/uur. Vanuit het midden werd het grondwater naar de bronnen aan de buitenkant toegetrokken. Omdat de deepwells dieper gingen dan 10 meter was voor dit onderdeel overigens de beoordelingsrichtlijn BRL 2100 voor mechanisch boren van toepassing.” Aanvullende maatregelen waren daarnaast nodig om het water uit de moeilijk doorlatende zandleemlaag in het hart van de tunnel te krijgen. “Dit is uitgevoerd met vacuümbemaling en horizontale drains aangesloten op plunjerpompen.”

Voorwaarden waterschap
Voor de tijdelijke onttrekking van het grondwater in het stationsgebied was een vergunning nodig van Waterschap Rijn en IJssel. “Bij het waterschap vinden ze het prettig als je het bemalingsadvies opstelt volgens de BRL 12000”, weet Bonsma. “De risico-inventarisaties, zoals opgenomen in de protocollen van de BRL 12000, sluiten namelijk aan op de voorwaarden van het waterschap. Een voorbeeld is de plaatsing van de 8 peilbuizen bij verontreinigingen in de omgeving, maar ook het bepalen van het ijzergehalte in verband met oppervlaktewater-verkleuring. Evenals het identificeren van potentiële ongewenste effecten zoals zettingen van het maaiveld. Verder is ook het dichten en herstellen van de oorspronkelijke scheiding van de bodemlagen een eis van het waterschap die strookt met de BRL 12000. De bronnen zijn na verwijdering aangevuld met filtergrind waar zand zat en zwelklei waar een kleilaag zat. Één bron is blijven zitten onder de tunnelvloer. Ook die is voor het afdichten van de vloer aangevuld met grind en klei.”

Lozen van water
Voor het lozen van het onttrokken water op de nabijgelegen IJssel werd een vergunning aangevraagd bij Rijkswaterstaat. “Er kwam 400 kuub water vrij per uur, dat moet ergens heen. Uit de op de bouwlocatie genomen grondwatermonsters bleek echter dat er sprake was van een te hoog oliegehalte. Rijkswaterstaat stelde het gebruik van een oliebenzineafscheider vóór het lozingspunt als voorwaarde om het water te mogen lozen op de IJssel. Dit komt ook terug in het lozingsadvies. Daarnaast werd het te lozen water achter de afscheider gecontroleerd middels lozingsmonsters.”

Risico-inventarisatie uitvoering
Bij het opstellen van het bemalingsplan ging het bemalingsbedrijf Henk van Tongeren uit van de proceseisen uit het protocol 12030. “Het werken op openbaar terrein brengt specifieke risico's met zich mee”, zo vertelt Bonsma. “Iedereen kan bij de afvoer, de stroomkabels of bijvoorbeeld de olieafscheider. Aan de hand van een risico-inventaristatie geef je aan met welke maatregelen de hieraan verbonden risico's kunnen worden beheerst. Denk aan het 'hufterproof' vastzetten van afvoerleidingen, cameratoezicht tegen diefstal van kabels of vandalisme en een dichte bak voor de olieafscheiding.” Om te voorkomen dat er door stroomuitval water in de bouwkuil kwam te staan, voorzag het plan bovendien in een noodstroomaggregaat dat het automatisch kon overnemen.

Monitoring bemalingssysteem
Vóór het in bedrijf nemen van de bemaling is het hele bemalingssysteem nog een keer helemaal nagelopen, aan de hand van de checklist in het protocol 12030. Dit gebeurde, conform de richtlijn in de BRL 12000, in samenwerking met een hiervoor gecertificeerd bedrijf, aldus Bonsma. Hij somt op: “Werken de drukopnemers in de tunnel, de olieafscheiders, de pompen en het noodstroomaggregaat? Geen lekken in de leidingen? Pas als alles gecheckt is, kan het sein op groen.” Ook tijdens de werkzaamheden was Bonsma wekelijks op de bouwlocatie om de werking van het bemalingssysteem te monitoren, de bij het lozingspunt genomen watermonsters te controleren en bijvoorbeeld het noodstroomaggregaat te testen. Een frequentiegestuurd pompsysteem, aangestuurd door waterdrukopnemers in de tunnel, werd toegepast om het waterpeil in de bouwkuip op het juiste niveau te houden. Dankzij een online monitoringssysteem kon de werking van de bemaling op afstand worden gecontroleerd en geregeld, in combinatie met een meldingssysteem voor ongewenste grondwaterverlagingen. Daarnaast heeft hoofdaannemer BAM Civiel op vaste tijden de grondwaterstanden buiten het bouwterrein in de geplaatste peilbuizen gecontroleerd.

Efficiënt en zonder vertraging
De gehele bemalingsperiode duurde zo'n 20 weken, een termijn die in de vergunning was vastgelegd. Het werken binnen deze termijn vereiste een gestroomlijnde samenwerking tussen hoofdaannemer BAM Civiel en het bemalingsbedrijf. “Daar heeft de gestructureerde aanpak, volgens de BRL 12000, zeker aan bijgedragen”, blikt Bonsma terug. “Aan de hand van de checklisten is vooraf over àlles nagedacht. Alle risico's, voor mens of omgeving, zijn geïnventariseerd en getackeld. Enerzijds sluit je op die manier zoveel mogelijk uit dat er echt iets fout gaat. Anderzijds krijgt de hoofdaannemer hierdoor een duidelijk beeld van wat je gaat doen en hoe. Daardoor konden we samen ver vooruitdenken en verliep het werk efficiënt en nagenoeg zonder vertraging.” Vincent de Vries van BAM Civiel sluit zich daarbij aan. Ook hij blikt terug op een geslaagde samenwerking. “Voor ons is het zaak dat we droog kunnen werken. Dat is prima gegaan: de grote bouwkuip is droog gebleven. De pompkelder, het diepste gedeelte van de tunnel, was tijdens de hoogste stand van de IJssel iets lastiger droog te krijgen, maar ook dat is met enkele extra maatregelen helemaal goed gekomen.”



NIEUWS