Arthe Civil & Structure brengt settlementrisico in kaart
De RijnlandRoute is een ontwerp/bouw- en onderhoudsproject van vier kilometer en een boortunnel met een lengte van 2,2 kilometer, de Corbulotunnel. Het vijfhonderd miljoen euro kostende project biedt een nieuwe verbinding rondom Leiden vanaf de kust en de A4, om verkeersdrukte door het stadscentrum te verminderen. Arthe Civil & Structure voerde voor dit project een analyse uit van het settlementrisico.
Door Jana Miller
De RijnlandRoute is een nieuwe wegverbinding tussen Katwijk, via de A44, en de A4 bij Leiden. Deze nieuwe route moet de regio economisch versterken en is een investering in de bereikbaarheid en leefbaarheid van het gebied. De weg lost bestaande knelpunten op en garandeert de doorstroming in de regio Holland Rijnland.
Een belangrijk onderdeel van de RijnlandRoute is de boortunnel. Bij de planning van het project is veel moeite gedaan om een oplossing te vinden die niet sterk zou ingrijpen in de bestaande omgeving. Dit is grotendeels gelukt door de weg als een verdiepte ligging en tunnel aan te leggen. De tunnel bevat twee buizen op een tussenafstand van 8 meter bij de ingang. De breedte van beide buizen bedraagt 9,79 meter, zodat er ruimte is voor twee rijbanen per buis. Voor de veiligheid bevat de tunnel om de 250 meter dwarsverbindingen tussen de twee
tunnelbuizen die in het geval van calamiteiten als vluchtroute kunnen dienen van de ene naar de andere tunnelbuis.
Een van de uitdagingen bij de totstandkoming van de tunnel is de zachte grond van de Nederlandse polders, die tot een diepte van elf meter bestaat uit turf en klei. Arthe Civil & Structure werd aangesteld om ingenieursdiensten te leveren voor de te boren tunnel, ophogingen en tijdelijke werkzones. Zodra de tunnels klaar waren, moesten de tijdelijke werkzones namelijk vervangen worden door ophogingen voor een nieuwe tunnelweg bij Leiden Zuid. Arthe Civil & Structure moest daarom binnen een korte tijd een grote, geosynthetische en verstevigde ophoging met palen ontwerpen met gebruik van duurzame materialen en met name opgetrokken uit zand.
Settlementrisicoanalyse
Arthe Civil & Structure moest de settlementrisicoanalyse bepalen en vaststellen hoe twee bestaande gaspijpleidingen in de buurt van het logistieke gebied van de tunnel konden worden verplaatst. Hiertoe moest het bedrijf software voor geotechnische analyse implementeren zodat het berekeningen kon uitvoeren met de eindige-elementmethode. Zo kon het proces sneller verlopen en konden krachten en verplaatsingen worden beheerst. Met de software was het bovendien mogelijk om een settlementrisicoanalyse uit te voeren voor het boorproces van de tunnel en kon de invloed van de interactie tussen de twee buizen worden vastgesteld.
Eindige-elementmethode
Met de PLAXIS 2D en 3D geotechnische analysesoftware van Bentley, kon Arthe Civil & Structure meerdere sensitiviteitsanalyses uitvoeren, waarmee de resultaten van aanvullende bodemonderzoeken waren op te nemen. Dankzij de geotechnische analysesoftware kon het bedrijf berekeningen uitvoeren met de eindige-elementmethode om zo het proces sneller af te ronden en krachten en verplaatsingen te beheersen. Met behulp van PLAXIS-applicaties produceerde het team hoogwaardige ontwerp- en risicobeoordelingen. Dankzij dit proces ontving het bedrijf een branchecertificering van Deltares, een onafhankelijk Nederlands instituut dat zich richt op toegepast onderzoek in de sector water en ondergrond.
Optimalisatie projectindeling
Arthe Civil & Structure maakte gebruik van PLAXIS 2D en PLAXIS 3D voor settlementanalyses van het tunnelboorproces en om de krachten en verplaatsingen te meten die worden veroorzaakt door bevroren grond langs de hoofdtunnel. Met de resultaten kon het bedrijf de versteviging van de pilaren analyseren en zo de grootte van de ophogingen optimaliseren ten opzichte van de vooraf beladen gebieden. Hiermee wordt gecompenseerd voor settlements na de bouw of worden ze zelfs volledig opgevangen. Op basis van de resultaten van de berekeningen kon de projectindeling worden geoptimaliseerd om zo te voldoen aan alle vereisten van de eigenaar-beheerder van de gaspijpleiding. Zodra het project is voltooid, wordt de verkeersdrukte in de stad minder en daarmee de levenskwaliteit voor bewoners en bezoekers verbeterd.
