ASC Sports & Water Postbus AH Velp Tel: BEMALINGSADVIES AANLEG DUIKERS OLYMPIASINGEL TE ELST

Transcriptie

1 ASC Sports & Water Postbus AH Velp Tel: BEMALINGSADVIES AANLEG DUIKERS OLYMPIASINGEL TE ELST

2 BEMALINGSADVIES AANLEG DUIKERS OLYMPIASINGEL TE ELST Opdrachtgever : Gemeente Overbetuwe Postbus AA ELST Contactpersonen : heer M. Zoetekouw Datum : 1 februari 2011 Projectnummer : Opgesteld door : de heer P. Kranendonk ASC Sports & Water Postbus AH Velp Tel:

3 INHOUDSOPGAVE: 1. INLEIDING 1 2. BODEMKUNDIGE EN GEOHYDROLOGISCHE GESTELDHEID Bodemopbouw Geohydrologie Geotechniek Grondwaterstroming 3 3. UITVOERING BEMALING DUIKERS 4 4. INVLOEDEN OP DE OMGEVING Bodemverontreinigingen Schade als gevolg van zettingen Schade als gevolg van watertekorten 6 5. VERGUNNINGEN EN KOSTEN 7 BIJLAGEN: 1. ligging project met peilbuislocaties NITG-TNO 2. sondeergegevens Koops & Romeijn 3. peilbuisgegevens NITG-TNO 4. modelopbouw Microfem

4 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari INLEIDING Het voorliggende advies heeft betrekking op de bemaling voor de aanleg van circa 225 m 1 aan betonnen duikers variërend in diameter tussen Ø 500 en 1000 mm in het kader van de aanleg van de zogenaamde Zuid Tangent, de Olympiasingel, te Elst (Gld). De uitvoering van de aanlegwerkzaamheden was ten tijde van deze rapportage gepland in het voorjaar en de zomer van 2011, met de onderstaande fasering: Fase 1 Rijksweg Zuid t/m kruising Sportpark; maart / april Fase 2 Kruising Sportpark t/m perceel Groenestraat huisnr. 11; mei Fase 3 Rotonde Industrieweg Oost tot grens werk ProRail; juni / juli Fase 4 Perceel Groenestraat huisnr. 11; juli Bij het ontwerp van de bemaling is gebruik gemaakt van de resultaten van een geotechnisch onderzoek, zoals uitgevoerd door Grontmij Advies & Techniek b.v. met het kenmerk (projectnummer) d.d Ter beoordeling van de diepere bodemopbouw is door Koops & Romeijn een aanvullend sondeeronderzoek uitgevoerd en is gebruik gemaakt van sondeergegevens uit het archief van Koops & Romeijn. Het doel van het voorliggende hydrologische onderzoek is om een advies op te stellen voor het handhaven van een tijdelijk voldoende ontwateringsniveau in de ontgraven sleuven voor de aanleg van de duikers. 1/7

5 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari BODEMKUNDIGE EN GEOHYDROLOGISCHE GESTELDHEID Om berekeningen ten behoeve van het ontwerp van de bemaling te kunnen uitvoeren dient de bodemopbouw geohydrologisch te worden geschematiseerd. Hiertoe is, naast het uitgevoerde sondeeren booronderzoek, gebruik gemaakt van de Grondwaterkaart en de Bodemkaart van Nederland, kaartblad 34 Oost. In de bijlage 2 zijn de sondeergegevens van Koops & Romeijn gepresenteerd. 2.1 Bodemopbouw De maaiveldhoogte is op basis van beschikbare informatie bepaald op circa 8,8 à 9,0 m +NAP. Op basis van de sondeer- en boorgegevens kan worden gesteld dat vanaf het maaiveld afdekkende klei- en silthoudende lagen aanwezig zijn met een dikte van 1,2 à 2,5 m. Hieronder is vervolgens veelal een relatief grofzandig pakket aanwezig tot de maximaal verkende sondeerdiepte van 13 m maaiveld. De duikers zijn geprojecteerd ter hoogte van de basis van de afdekkende kleilaag op een diepte van 1,8 à 2,3 m maaiveld. 2.2 Geohydrologie Regionaal wordt op basis van de Grondwaterkaart van Nederland een afdekkend kleipakket aangetroffen met een dikte van 1 tot 10 m. Dit betreft afzettingen van de Betuwe Formatie. Uit de boorgegevens is af te leiden dat het afdekkende kleipakket lokaal een zeer wisselende verbreiding en samenstelling heeft. De onderliggende zanden hebben lokaal een totale dikte van 20 à 25 m, maken deel uit van de Formatie van Kreftenheye en vormen regionaal het eerste watervoerend pakket. De kd-waarde (het doorlaatvermogen voor water) van het eerste watervoerend pakket wordt geraamd op m 2 /etmaal. Hieronder is de top van kleiafzettingen behorend tot de Formatie van Kedichem aangetroffen. Deze hebben een dikte van 10 à 20 m en vormen regionaal de eerste waterscheidende laag. Voor de uit te voeren modelmatige berekeningen is de onderstaande schematisatie van de bodem gehanteerd: Tabel 1: Geohydrologische schematisatie. geohydrologische eenheid diepte in m maaiveld formatie samenstelling kd [m 2 /d] c [dagen] Deklaag mv tot 2,0 Betuwe klei 50 Wvp 1 2,0 tot 20 Kreftenheye zand scheidende laag 20 tot 30 Kedichem klei /7

6 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari Geotechniek Uit het grondonderzoek en algemene gegevens zijn de volgende grondparameters afgeleid. Tabel 2: Geotechnische parameters. grondsoort yn c φ C p C s Cc Cα klei , zand ,003 0 keileem , Grondwaterstroming Het grondwater vertoont een stroming in noordwestelijke richting. Het verhang in de watervoerende lagen bedraagt, op basis van informatie uit de Grondwaterkaart van Nederland, kaartblad 34 oost, circa 0,25 m per kilometer. Op basis van de langjarige peilbuisgegevens ( ) van NITG-TNO en de beschikbaar gestelde boorgegevens is op de planlocatie voor het diepe zandpakket een relatief hoge stijghoogte van het grondwater geraamd van circa 8,0 m +NAP. Een relatief lage stijghoogte van het grondwater ter plaatse is afgeleid op 7,0 m +NAP. In de bijlagen 1 en 3 zijn de peilbuisgegevens gepresenteerd. De karakteristieken van de representatief geachte peilbuizen zijn als volgt: Tabel 3: Karakteristieken peilbuizen Peilbuisnummer (x,y)-locatie Maaiveldhoogte (in m +NAP) Tijdvak Diepteniveau filter (in m t.o.v. NAP) B40C , , ,6 tot -6,3 B40C , , ,1 tot -9,9 B40C , , ,5 tot 2,5 B40C , , ,5 tot 4,5 B40C , , tot 5,2 Op basis van de huidige beschikbare bodemgegevens zal de freatische grondwaterstand naar verwachting fluctueren tussen circa 1,3 en 1,8 m maaiveld. Het peil in de watergangen in het gebied wordt beheerst op 7,4 à 7,8 m +NAP. 3/7

7 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari UITVOERING BEMALING DUIKERS In de lente en zomer van 2011 zal de vervanging van 7 duikers gelegen ter plaatse van de Olympiasingel te Elst plaatsvinden. Het gaat hierbij om de duikers met de volgende nummers: 1, 4, 6, 8, 13, 17 en 31 (zie plantekening Advin BV met kenmerk ZOC d.d ). De uitgangspunten voor de bemaling ten behoeve van de vervanging van deze duikers zijn als volgt aangehouden: 1. de uitvoering van de bemalingswerkzaamheden in de lente en zomer van 2010 bij een geraamde grondwaterstand van 7,5 m +NAP; 2. toepassing van een zwaartekrachtbemaling met verticale filters tot op een diepte van maximaal 7 m maaiveld; 3. het b.o.b.-niveau van de aan te leggen duikers is gelegen tussen 6,60 en 7,10 m +NAP (zie tabel 4); 4. bij de berekeningen is uitgegaan van uitvoering van de sleuf in een open ontgraving in de kleitoplaag; 5. de grondwaterstand dient hierbij te worden verlaagd tot ca. 0,7 m beneden bob-niveau van de duikers ten behoeve van de aanleg van een eventuele zandwerkvloer; 6. bemalingsduur: maximaal 1 week per duiker. Tabel 4: Ontwerp bemaling bij een grondwaterstand van 7,5 m +NAP. Duiker / bobniveau tracés Lengte Benodigde tijdsduur Fase grondwater- uitvoering duiker (m) standsverla- ging (m) deeltraject (m +NAP) (weken) Debiet duiker (m 3 /etmaal) Geraamd waterbezwaar (m 3 ) 1 / 1 6, , / 1 7, , / 1 6, , / 2 7, , / 2 6, , / 2 6, , / 2 6, , à Het waterbezwaar is berekend met Microfem door op de knooppunten van de sleuven de vereiste grondwaterstand te fixeren en het waterbezwaar te berekenen. Een beschrijving van het model is gegeven in bijlage 4. Op basis van berekeningen met MicroFem is het waterbezwaar afgeleid op à m 3 /etm. De invloed van de sleufbemaling op de omgeving wordt geraamd op maximaal 400 à 500 m. Het onttrokken waterbezwaar dient na voldoende ontluchting met geijkte debietmeters en/of meetoverlaten te worden geregistreerd. De metingen moeten dagelijks plaatsvinden en bruikbaar aanwezig zijn op het werk. Lozing kan na vaststelling van de kwaliteit en met toestemming van de beherende instanties naar verwachting plaats vinden op het omliggende watergangenstelsel. 4/7

8 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari INVLOEDEN OP DE OMGEVING Het onttrekken van water aan de bodem veroorzaakt in de omgeving een daling van de grondwaterstand. Ter indicatie dient, bij een bemalingcapaciteit van m 3 /etm, met een verlaging van circa 0,10 m op een afstand van 400 à 500 m van de sleuf rekening te worden gehouden. Deze zullen met name kunnen optreden in het onder de afdekkende kleipakket aanwezige zandpakket. Ongewenste effecten voor de omgeving, als gevolg van de onderhavige bemaling, kunnen ontstaan door: 1- verplaatsingen van bestaande bodemverontreinigingen 2- zettingen 3- vochttekorten ter plaatse van landbouwpercelen en plantsoenen In de onderstaande paragrafen wordt nader op deze aspecten ingegaan. 4.1 Bodemverontreinigingen Uit informatie van de gemeente Overbetuwe (bron: Rapportage Grondwatermonitoring Luxan BV te Elst met kenmerk R CDR-D01-D d.d. juli 2004) is een grondwaterverontreiniging bekend binnen de invloedssfeer tot de voorgenomen bemaling. Het betreft een locatie aan de Industrieweg 2 te Elst (zie ook bijlage 7): Rekening houdend met de afstand en de soort verontreinigingen en de retardatiefactor van de desbetreffende verontreinigingen, is in onderstaande tabel de mogelijke verplaatsing berekend. Tabel 5: Verplaatsing grondwaterverontreiniging locatie verontreiniging afstand tot bemaling retardatiefactor V water V verontreiniging verplaatsing over bemalingsperiode m m/d m/d m minerale olie ,0008 0,0008 0,004 xyleen 150 3,1 0,0008 0,0003 0,001 bemalingsduur 5 dagen k 10 m/d porositeit 0,3 - Daaruit blijkt dat zeer geringe verplaatsingen mogelijk zijn. Hierbij kan worden gesteld dat de duikers 23 en 31 zijdelings en bovenstrooms van de bodemverontreinigingen zijn geprojecteerd. Gezien de afstand van de aanwezige verontreinigingen tot de bemaling en de korte duur van de benodigde bemaling worden deze verplaatsingen acceptabel geacht en leiden niet tot negatieve gevolgen ten aanzien van de lopende sanering aan de Industrieweg. Overigens zijn geen grondwaterverontreinigingen bekend die door de benodigde bemalingen voor de aanleg van de overige duikers kunnen worden verplaatst. 4.2 Schade als gevolg van zettingen 5/7

9 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari 2011 Uit de boor- en sondeergegevens kan worden afgeleid dat binnen het verlagingstraject van de grondwaterstand voor de aanleg van de duikers geen noemenswaardige samendrukbare klei- en silthoudende lagen aanwezig zijn. Uit de langjarige peilbuisgegevens is namelijk af te leiden dat de grondwaterstand in het verleden in droge perioden en ten behoeve van bemalingen reeds is verlaagd tot 6,8 à 7,0 m +NAP. Dieper dan dit niveau zijn met name draagkrachtige zandlagen aangetroffen. zandlagen De zettingen in de zandige lagen blijven, gezien de hoge samendrukkingsparameter, beperkt tot maximaal enige millimeters en zijn in de praktijk nauwelijks waarneembaar. Afdekkende kleilagen Wat betreft zettingen in de nabij het maaiveld voorkomende kleilagen mag worden verondersteld dat in het verleden lage waterstanden voor een voorbelasting hebben zorg gedragen. Door de heterogene samenstelling en verbreiding van de kleilagen zijn mogelijke maaiveldzakkingen hierin op voorhand moeilijk te berekenen. De verwachting is echter dat ze tot binnen 5 à 10 mm zullen worden beperkt. Op staal gefundeerde constructies zullen de maaiveldzetting volgen. In de praktijk zijn zettingen tot 15 mm acceptabel voor dit type funderingen. Bij een zettingsverschil van 2 mm en een afstand tussen de funderingselementen als stroken of poeren van 3 m, (in de praktijk komen afstanden van 2 tot 5 m voor) bedraagt de hoekverdraaiing over deze afstand 1:1500. Volgens NEN 6740, paragraaf 5, mag de maximale hoekverdraaiing 1:300 bedragen alvorens sprake is van een ontoelaatbare zetting. Bebouwing die op palen is gefundeerd zal geen nadelige gevolgen ondervinden. De extra negatieve kleef als gevolg van de zettingen van de kleilagen zal door de palen opgenomen kunnen worden gelet op de veiligheidsmarge welke normaliter bij het ontwerp van een paalfundering wordt toegepast. Aangezien het bodemprofiel waarover de grondwaterstandsverlaging zal plaatshebben hoofdzakelijk uit draagkrachtige zandlagen bestaat en eventuele kleilagen reeds zijn voorbelast door incidenteel lage grondwaterstanden worden negatieve invloeden als gevolg van de bemaling op de omgeving in de vorm van zettingen en zakkingen minder waarschijnlijk geacht. Geadviseerd wordt om kwetsbare objecten en reeds bestaande zakkingsschade binnen een afstand van circa 30 m tot de bemalingssleuf te inventariseren en in kaart te brengen. Hiermee kunnen onverhoopt ingediende schadeclaims op juiste wijze worden beoordeeld. 4.3 Schade als gevolg van watertekorten Uitvoering van bemalingen in het tijdvak september-april leiden over het algemeen niet tot droogteschade. Bij een uitvoering in het groeiseizoen bij neerslagarme omstandigheden zal er voor de aanleg van duikers, vanwege de kortstondig verlaging van de freatische grondwaterstand in combinatie met het vochtbindende karakter van het afdekkende kleipakket naar verwachting geen noemenswaardig effect op omstaande beplantingen en agrarische gewassen van toepassing zijn. 6/7

10 Bemalingsadvies aanleg duikers opdr.nr.: Olympiasingel te Elst 1 februari VERGUNNINGEN EN KOSTEN De Provinciale Verordening met betrekking tot het onttrekken van grondwater schrijft voor dat in het kader van de Grondwaterwet een vergunning moet worden aangevraagd bij het waterschap Rivierenland als de bemalingsperiode langer duurt dan zes maanden, of als de hoeveelheid water die onttrokken wordt groter is dan m 3 /maand. Uit capaciteitsberekeningen volgt dat bij een stijghoogte van het grondwater in het diepe zandpakket van 7,5 m +NAP of lager een registratieplicht van toepassing is voor de aanleg van de duikers in den droge. De registratie dient te worden verricht bij het waterschap Rivierenland. Lozing van het onttrokken water zal, op basis van overleg met de gemeente danwel het waterschap Rivierenland, naar verwachting plaats kunnen vinden op omliggend open water. Nader overleg met het bevoegd gezag is in dit verband gewenst voor de aanvraag van een lozingsvergunning. Op basis van de Wet "Belastingen op Milieugrondslag" (WBM) is bij het onttrekken van grondwater een zogenaamde grondwaterbelasting van toepassing bij een onttrekking van meer dan m 3 /maand of bij een duur van de bemaling van meer dan 4 maanden. De heffing bedraagt circa 0,195 per m 3 grondwater. Een nadere beschrijving van deze wet is gegeven in de brochure "Grondwaterbelasting" welke bij de belastingdienst verkrijgbaar is. Er kan een belastingheffing van toepassing zijn over de voorgenomen bemalingen als de belastingdienst de aanleg van de duikers in de verschillende fasen als 1 project beschouwd of de limiet van m 3 in een maand wordt overschreden. Met het waterschap Rivierenland kan worden afgestemd hoe de registraties van de aanleg van duikers in de verschillende fasen kan worden gedaan. In geval van een overschrijding van de bemalingscapaciteit, danwel de bemalingsperiode, dient door de initiatiefnemer van de bemaling aangifte te worden gedaan bij de belastingdienst. 7/7

11 BIJLAGE 1 Ligging project met peilbuislocaties NITG-TNO F2 F3 F1 F4 Planlocatie Olympiasingel te Elst Peilbuislocaties NITG-TNO F1 Uitvoeringsfase 1

12 SONDEERGEGEVENS BIJLAGE 2

13 Peilbuisgegevens NITG-TNO BIJLAGE 3

14 BIJLAGE 4 Modelopbouw Model Het onttrekkingsdebiet en de verlagingen van de grondwaterstand en stijghoogte in de omgeving als gevolg van de bemaling zijn bepaald op basis van superpositie met het numerieke programma Microfem, voor een stationaire situatie. Modelgrenzen Het modelgebied is zo gekozen dat de modelgrenzen buiten de invloedssfeer van de bemaling liggen. De invloedssfeer van de bemaling bedraagt circa 400 à 500 m uitgaande van een bemalingsduur voor duiker 31 van maximaal 5 dagen. Het modelgebied is rechthoekig met afmetingen van 3 x 3 km. Netwerk Een netwerk is gegenereerd dat bestaat uit driehoekige elementen. De gehanteerde knooppuntafstanden zijn: Bouwput vanaf bouwput tot modelgrens 5 m oplopend van 5 tot 100 m Modelopbouw De volgende opbouw is in het model ingevoerd: parameter waarde eenheid ho 0 m + NAP c1 0 dagen kd m 2 /etm h1 grondwaterstand te berekenen m + NAP Waterbezwaar Het waterbezwaar van de bouwput is berekend door een vaste stijghoogte op de knooppunten van de bouwput op te leggen.

15 BIJLAGE 5 Bodemverontreinigingen Weergave grondwaterstroming eerste watervoerend pakket op locatie Industrieweg 2 met bodemverontreinigingen (bron Tauw, rapport Luxan 2004) Duiker 23 Duiker 31 Fase 3 bemaling duiker 31 project Olympiasingel te Elst