Freatische bemaling fundaties bestaande brug over de Gaasp (KW022) fase 2

Transcriptie

1 Memo Freatische bemaling fundaties bestaande brug over de Gaasp (KW022) fase 2 Revisie 2.0 Auteur Peter Kramer Controleur Simon Hoitsema Autorisator Malou van der Pal Citeertitel - Object Activiteittype Segment OBJ Brug over de Gaasp (nieuw) ATY TP Bemalen / draineren S000 - Gehele object Baseline Projectfase UO Revisiehistorie Revisie Datum Status Wijzigingen Mei 2016 Definitief Documentnummer A9GDW-DOC vs 1.0

2 1 INLEIDING 1.1 Algemeen Deze memo behandelt de bemaling die nodig is om de fundaties van de oude brug over de Gaasp geschikt te maken voor de nieuwe situatie (fase 2). Het project maakt onderdeel uit van de verbreding van de A9- Gaasperdammerweg. Figuur 1-1 geeft het overzicht van de onderdelen van de projectlocatie. Figuur 1-1: Overzicht projectlocatie, deze memo behandeld fase Vergunning Gezien de korte bemalingsduur en de lage debieten zou de bemaling meldingsplichtig zijn. Echter omdat de bemalingen deels in de waterkering plaatsvinden is een vergunning voor de Waterwet noodzakelijk. De lozing vindt plaats op de Gaasp, hiervoor dient gelijktijdig een lozingsvergunning te worden aangevraagd. A9GDW-DOC vs 1.0 1

3 2 UITGANGSPUNTEN 2.1 Werkzaamheden De werkzaamheden vinden plaats in en naast de waterkering van de Gaasp. In figuur 2-1 is te zien dat as 4 en as 5 in het dijklichaam van de Gaasp ligt. Assen 2 en 3 vallen buiten de zones van de waterkeringen voor de Gaasp maar bevinden zich wel binnen de fictieve kernzone van de A9-waterkering. Elke as bestaat uit twee poeren, zoals aangegeven met de groene blokken in figuur 2-1. As 5 As 3 As 4 Fase 2 As 2 Kernzones Fase 1 Binnen Beschermingszones Gaasp Buiten beschermingszones Figuur 2-1: Overzicht poeren en zoneringen Tabel 2-1: Details omvang werkzaamheden Tracé Onderkant nieuwe poer [mnap] Bemalingsniveau [mnap] Afmetingen [m] Freatische grondwaterstand [mnap] Benodigde verlaging grondwater [m] As 2-2,6-3,0 20 * 7-2,5 0,5 As 3-1,75-2,15 20 * 7-2,5 - As 4-1,6-2,0 20 * 7-2,5 - As 5-2,4-2,8 20 * 7-2,3 0,5 Het diepste bemalingsniveau wordt bepaald door onder de onderkant poer de grondwaterstand nog 0,4 m extra te verlagen om droog te kunnen werken. A9GDW-DOC vs 1.0 2

4 De poer van as 4 worden bemaald in een bestaande afgesloten damwandkuip waardoor alleen de initiële grondwaterstandsverlaging, kwel en de neerslag in deze kuip moet worden afgevoerd. Het landhoofd aan de westzijde is gedefinieerd als As 1, waarvoor geen bemaling nodig is. As 2 en 5 worden in een open ontgraving gemaakt en bemalen. Voor as 3 en 4 is geen grondwaterstandverlaging nodig. Tabel 2-2: Fasering van de werkzaamheden Locatie Start sloop werkzaamheden Aantal weken bemaling Start werkzaamheden nieuwe fundatie Aantal weken bemaling As 2 Week ,5 Week As 3 Week ,5 Week As 4 Week ,5 Week As 5 Week ,5 Week De werkzaamheden bestaan uit 1,5 week sloop van een deel van de bestaande poer gevolgd door een rustpauze en daarna nog maximaal 4 weken bemaling voor de nieuwe op de oude poer te storten fundatie. De definitieve planning wordt nog gecommuniceerd richting bevoegd gezag voor start uitvoering. 2.2 Geohydrologie De volgende globale bodemopbouw is aangehouden voor de berekeningen in MicroFEM. Tabel 2-3: Globale bodemopbouw en eigenschappen Laag Bovenkant laag Eigenschap Grondsoort Omschrijving Doorlatendheid nr. [m NAP] bodemlaag 1-0,5 Zand Ophooglaag 0,5 à 2,5 m/dag Doorlatendheid kd= 10 m 2 /dag 2-4 à -5 Veen Holocene Deklaag/ scheidende laag Weerstand C=1500 dagen 3-8 à -8,5 Zand, Matig gepakt 1 e watervoerend pakket k = 5 m/dag Doorlatendheid kd=60 m 2 /dag 4 Bovenkant: -20 Onderkant: -65 Gestuwd pakket 2 e watervoerend pakket k = 25 m/dag Doorlatendheid kd=1125 m 2 /dag Aangezien het een freatische bemaling betreft zijn vooral de bovenste zandlaag en de holocene deklaag van belang. In de kering op de locatie van poer 4 is een afwijkende opbouw te zien door de aanwezigheid van het dijklichaam, zie bijlage C - figuur 3 en 4. Voor de berekeningen is een MicroFEM model gebruikt dat ook reeds voor de berekeningen van de bemaling voor andere onderdelen van het project Ref [4]. Voor de berekeningen wordt een conservatieve bovengrens van de doorlaatfactor voor het freatische pakket van (gemiddeld) 10 m 2 /dag aangehouden. Uit de bemaling van de eerste fase (nieuwe brug) Ref [5] bleek dat het waterbezwaar ruim onder de berekende debieten zijn gebleven. A9GDW-DOC vs 1.0 3

5 Figuur 2-2: Verloop grondwaterstanden nabij projectlocatie (locaties zijn aangegeven in figuur 2-1) Voor de freatische grondwaterstand kan op basis van de meetreeks een gemiddeld hoge grondwaterstand (GHG) van NAP -2,5 m worden ingeschat. Voor de laagste grondwaterstand wordt NAP -4,2 m aangehouden, gelijk aan polderpeil. De freatische grondwaterstanden en stijghoogtes dichterbij de Gaasp liggen enigszins hoger doordat op de Gaasp een vast peil van NAP -0,4 m wordt aangehouden. Door damwanden aan weerszijden van de Gaasp heeft dit hogere waterpeil echter een beperkt effect. Voor de diepste ontgraving bij as 2 is bekeken of opbarsten kan optreden. Berekend is een veiligheidsfactor van 1,06 waar 1,0 benodigd is. Er is dus geen risico op opbarsten, dit is verder uitgewerkt in bijlage E. A9GDW-DOC vs 1.0 4

6 3 RESULTATEN Onttrekkingen De debieten tijdens de bemalingen, de initiële onttrekking en de neerslag zijn weergegeven in tabel 3-1 en 3-2. De initiële onttrekking is de hoeveelheid water die in de grond zit in de bouwput boven het diepste bemalingsniveau. Het totaal van de neerslag is bepaald door over de beschouwde tijdsperiode een neerslag van 3 mm/dag mee te nemen. Na de eerste bemaling voor de sloop is er een rustpauze waarin de grondwaterstanden weer op natuurlijk wijze aangevuld wordt. Daarna vind gedurende maximaal 28 dagen nog bemaling plaats voor de bouw van de nieuwe fundaties. Tabel 3-1: Berekening waterbezwaar tijdens sloop bestaande fundaties (10 dagen) Locatie Dagen Initieel Neerslag Onttrekking Totaal [m 3 ] [m 3 ] [m 3 /uur] [m 3 /dag] [m 3 ] [m 3 ] Poer Poer Poer Poer Tabel 3-2: Berekening waterbezwaar tijdens bouw nieuwe fundatie (28 dagen) Locatie Dagen Initieel Neerslag Onttrekking Totaal [m 3 ] [m 3 ] [m 3 /uur] [m 3 /dag] [m 3 ] [m 3 ] Poer Poer Poer Poer In totaal wordt ca m3 water onttrokken aan het watersysteem en geloosd op de Gaasp Invloedssfeer en omgevingsbeïnvloeding Door de geringe verlagingen van de grondwaterstanden is de invloed op de omgeving beperkt tot enkele meters buiten de bouwlocaties. Binnen de invloed bevinden zich geen verontreinigingen, zettingsgevoelige bebouwing, natuur, landbouw of archeologie aanwezig. Binnen de contouren valt wel de waterkering, echter door de geringe bemalingen zal er geen sprake kunnen zijn van instabiliteit of zettingen. A9GDW-DOC vs 1.0 5

7 BIJLAGE A: REFERENTIES Referenties De volgende documenten zijn gebruikt in dit advies: Ref [1] Fugro, Geotechnische rapportage A9 Gaasperdammerweg , november 2011; Ref [2] IXAS, Notitie uitgangspunten Geohydrologie, AL-U-ALG-GEO-002, vs 0.2, d.d. 17 maart 2015; Ref [3] Royal Haskoning, Relocation Nuon heatgrid, Bemalingsadvies locaties D4 en D7, d.d. 24 september 2013; Ref [4] IXAS, Vergunningsonderbouwend bemalingsrapport Middendeel A9-Gaasperdammerweg, d.d.23 maart 2015; Ref [5] IXAS, A9GDW-DOC-01104, Freatische bemaling brug over de Gaasp d.d. 9 april Normen en richtlijnen Ref [6] B. Bot, Grondwaterzakboekje, d.d. 2011; Ref [7] SBR, Bemaling van Bouwputten, d.d. November Gebruikte programmatuur Ref [8] MicroFEM. vs d.d. 2014; Ref [9] BNE, gevalideerde spreadsheet Opbarsten, vs. 1.1 d.d. 14 augustus A9GDW-DOC vs 1.0 6

8 BIJLAGE B: BODEMOPBOUW- SONDERINGEN S1072 Figuur 1: Overzicht sonderingen A9GDW-DOC vs 1.0 7

9 Figuur 2: Maatgevende sondering voor poer 2 A9GDW-DOC vs 1.0 8

10 Figuur 3: Maatgevende sondering voor poer 3 A9GDW-DOC vs 1.0 9

11 Figuur 4: Maatgevende sondering voor poer 4 A9GDW-DOC vs

12 Figuur 5: Maatgevende sondering voor poer 5 A9GDW-DOC vs

13 BIJLAGE D: INDELING PEILGEBIEDEN In deze bijlage zijn de twee peilgebieden gegeven waarin de bemaling plaatsvindt. NAP -2,5 m NAP -4,2 m NAP -3,5 m Figuur 1: indeling peilgebieden en locaties bemaling De poeren 3 en 4 vallen niet in een gedefinieerd peilgebied met een streefpeil van NAP -3,5 m. A9GDW-DOC vs

14 BIJLAGE E: OPBARSTBEREKENING Figuur 1: Opbarstberekening maatgevende poer 2 A9GDW-DOC vs