Memo Project: Titel: Reconstructie N236 te Weesp Monitoringsplan Documentnr: 2015-1414/3 versie 3.a Datum: 11 april 2016 Organisatie: BT Geoconsult B.V. Status: Concept Gericht aan: G. Korpershoek (Boskalis Nederland) Paraaf: Auteur: Controle: ir. L.A. Meerdink S.J. Bouwman Bijlagen I Tekening voorbelasting met zakbaken en waterspanningsmeters. Deze memo beschrijft het plan van aanpak van de monitoring voor het project Reconstructie N236 te Weesp. In de memo is besproken op welke algemene wijze de monitoring uitgevoerd dient te worden. Daarnaast is specifiek een inschatting gemaakt van het aantal benodigde zakbaken en waterspanningsmeters en de bijbehorende meetprocedures. Ten slotte is ingegaan op de wijze van advisering op basis van de meetresultaten. Ten opzichte van memo versie 2 zijn enkele aspecten van de monitoring verduidelijkt en zijn enkele zakbaken ter plaatse van de waterkeringen toegevoegd. Projectgegevens Ten behoeve van het monitoringsplan zijn de volgende projectgegevens gebruikt: [A] Rapportage N236 Reconstructie en Vechtbrug Vraagspecificatie deel 1 Producteisen van Provincie Noord-Holland met kenmerk 435043 versie D4.0 definitief, d.d. 13 februari 2015; [B] Rapportage Reconstructie N236 te Weesp Geotechnisch ontwerprapport advies baanlichaam van BT Geoconsult met kenmerk 2015-1414/2 versie 1, d.d. 14 december 2015. Geotechnisch ontwerp In het geotechnisch ontwerp van de verbreding van de N236 (Gooilandsweg) tussen metrering 7000 en 11000 inclusief ontsluitingswegen (Lage klompweg, Dammerweg en s Gravelandseweg) [B] is een grondontwerp gemaakt, waarin het grondwerk zo is gefaseerd dat binnen de bouwtijd wordt voldaan aan de eisen met betrekking tot de restzetting en de stabiliteit tijdens de uitvoering en in de gebruiksfase. Het ontwerp en de restzettingseisen zijn per onderdeel gedefinieerd en aan de hand van modelleringen in de computerprogramma s D- Settlement en D-Geo Stability gecontroleerd. 2015-1414/3 versie 3.a 1 Op opdrachten is van toepassing de DNR 2005
Uitvoeringsfasering In de uitvoering is uitgegaan van twee fases met zettingsversnellende maatregelen om zo min mogelijk verkeerswijzigingen te veroorzaken. In de eerste fase dient de huidige weg met fietspad open te blijven voor verkeer. In de tweede fase wordt het nieuwe fietspad in gebruik genomen en kan voorbelasting naast de huidige verharding van de hoofdweg aangebracht worden. Tevens dienen op enkele locaties mogelijk ter plaatse van de huidige weg zettingsversnellende maatregelen getroffen te worden. Doel van monitoring De geotechnische monitoring heeft de volgende 2 doelen: 1 Kwaliteitscontrole van de gestelde functionele eisen. Er zijn eisen gesteld aan de grootte van de restzetting na oplevering. Door tijdens de uitvoeringsperiode de zettingen regelmatig te meten en in relatie te brengen met de aangebrachte ophoging is het mogelijk om de nog te verwachten restzetting te prognosticeren, het wegvak vrij te geven of aanvullende maatregelen te bepalen. Tevens kan door het meten van de waterspanning tijdens de uitvoeringsperiode de veiligheid ten aanzien van stabiliteit inzichtelijk worden gemaakt, waardoor eventueel een eerdere vrijgave of langere rustperiode aangehouden kan worden; 2 Risicobeheersing van de uitvoering en verificatie van de ontwerpuitgangspunten. Het uitvoeren van de werkzaamheden voor de verbreding brengt risico's met zich mee voor de uitvoering zelf en de omgeving. De risico s tijdens de uitvoering zijn te splitsen in twee soorten: o Afwijkingen van de ontwerpuitgangspunten die de planning van de uitvoering van het werk beïnvloeden; o Ongewenste beïnvloeding van belendende objecten en infrastructuur. Door tijdens de uitvoering van de grondwerken het gedrag van de ondergrond regelmatig te meten en in relatie te brengen met de aangebrachte ophoging is het mogelijk om steeds betrouwbaarder te voorspellen wat het gedrag zal zijn bij voortgaande ophoging. Op basis hiervan kan indien gewenst het ontwerp of de uitvoeringsplanning worden geoptimaliseerd. Ter plaatse van de overgangsconstructie bij de Vecht kan op basis van de monitoring in combinatie met de exacte locatie van de stootplaten een optimaal ontwerp worden bepaald met een eventuele lichtgewicht constructie om te voldoen aan de restzettingseis van de stootplaten. Tevens kunnen op basis van de monitoring van fase 1 (voorbelasting tijdens openstelling van het huidige fietspad) en aanvullend grondonderzoek in de berm van de huidige N236 de benodigde zettingsversnellende maatregelen en uitvoeringsplanning van fase 2 geoptimaliseerd worden. Tenslotte kan gecontroleerd worden of de zettingen ter plaatse van de waterkeringen voldoen aan de eisen. 2015-1414/3 versie 3.a 2
Methode van monitoring De volgende onderwerpen vanuit het geotechnisch ontwerp komen vanuit de inventarisatie van risico s in aanmerking om in de uitvoering gemonitord te worden: 1 Zettingen (verticale vervorming van de grond) van ophogingen. Voor het monitoren van de zettingen wordt gebruik gemaakt van zakbaken; 2 Stabiliteit van de ondergrond ten gevolge van het aanbrengen van de ophoging. Dit is een risico omdat de toplaag van de bodem uit slecht doorlatende lagen bestaat. De stabiliteit van de ondergrond wordt gemonitord door het meten van de wateroverspanningen in de ondoorlatende lagen met behulp van waterspanningsmeters. Monitoring van zettingen Door het aanbrengen van een bovenbelasting op weinig draagkrachtige ondergrond treden zettingen op ten gevolge van de samendrukking van de slappe bodemlagen. Na oplevering van de N236 Gooimeerweg met aansluitende wegen mag de absolute restzetting maximaal 0,10 m binnen 30 jaar bedragen. Ter plaatse van de stootplaten mag de absolute restzetting echter slechts maximaal 0,05 m binnen 30 jaar bedragen. Dit betekent dat de ondergrond voldoende geconsolideerd en gezakt dient te zijn om na oplevering aan deze eisen te kunnen voldoen. Voor de monitoring van de zettingen wordt gebruik gemaakt van zakbaken. Een zakbaak is een oplengbare buis met daaraan een voetplaat. De voetplaat zorgt ervoor dat de zakbaak met de grondlaag mee verplaatst. De voetplaat van een zakbaak wordt bovenop de slappe lagen geplaatst en periodiek wordt de hoogte van de bovenkant van de buis en huidig maaiveld nauwkeurig gemeten. Met behulp van zakbaken wordt: Een controle uitgevoerd op de in de zettingsberekeningen voorspelde voorbelasting en restzettingen; Een eventuele bijstelling van de zettingsprognose uitgevoerd en/of worden noodzakelijke maatregelen vastgesteld bij afwijkende fasering/restzettingsgedrag. Locaties zakbaken De plaats en het aantal zakbaken zijn mede afhankelijk van: De omvang van de ophoging; De aanwezigheid van een cunet of bestaande sloot; Andere kritische locaties ten aanzien van de te verwachten eind- en restzettingen, zoals bijvoorbeeld een waterkering. Gezien de variatie in bodemopbouw en de variatie in geometrie van het dwarsprofiel, bijvoorbeeld de lokale verbreding aan de Weesperzijde ten opzichte van de forse ophoging ter plaatse van de nieuwe Vechtbrug, dienen zakbaken in lengterichting geplaatst te worden met een h.o.h. afstand van circa 50 m. Daarnaast dient op kritieke locaties een extra zakbaak geplaatst te worden. De locaties van de zakbaken zijn weergegeven op tekening in Bijlage I. Opgemerkt wordt dat een deel van de zakbaken geplaatst dient te worden op de locatie van een huidige watergang. Een groot aantal van deze zakbaken dient 2015-1414/3 versie 3.a 3
geplaatst te worden op de bodem van de watergang. Omdat de watergangen opgevuld worden met gebiedseigen grond dienen ook enkele zakbaken (7 stuks) geplaatst te worden op deze slootaanvulling. Hiermee kan de bijdrage door de zetting vanuit de grondaanvulling inzichtelijk gemaakt worden. Tevens wordt opgemerkt dat de locatie van de zakbaken, zoals aangegeven op tekening T005, zo veel mogelijk aangehouden dient te worden. Indien vanwege praktisch oogpunt (voor doorgang werkverkeer) een andere locatie van een zakbaak gewenst is, mag de betreffende zakbaak tot maximaal 5 meter verplaatst worden. Hierbij dient de eigenschap van de locatie wel gehandhaafd te blijven, zoals plaatsing in de kruin of in of op de huidige watergang. Positionering en inmeting zakbaken Zakbaken dienen als volgt te worden geplaatst: Plaats de baak verticaal op de aangegeven positie; Druk de baak tot aan de voetplaat op bodem cunet, bodem watergang of op de grondverbetering zodat de onderste 0,5 m of 1,0 m in de ondergrond staat als anker; Controleer of de baak waterpas staat; Uitvoeren nulmeting. Opgemerkt wordt dat enkele zakbaken naast ophogingen op de waterkering gesitueerd zijn. Hier is geen sprake van ontgraving of ophoging. De zakbaak dient hier goed in de grond te worden gezet zodat deze voldoende verankerd is. De nulmeting wordt direct uitgevoerd na plaatsing van de zakbaak en kort voor het aanbrengen van de eerste ophoogslag. Tijdens de nulmeting dient het volgende gemeten te worden: Zakbaaknummer; Datum; X en Y coördinaten op basis van het RD-coördinatenstelsel; Het niveau van de bovenkant van de buis t.o.v. NAP; Het maaiveldniveau ter plaatse van de zakbaak t.o.v. NAP; De lengte van de zakbaak. Tijdens de herhaalmetingen dient het volgende gemeten te worden: Zakbaaknummer; Datum; Het niveau van de bovenkant van de buis t.o.v. NAP; Het maaiveldniveau ter plaatse van de zakbaak t.o.v. NAP; De lengte van de zakbaak. Omdat de lengtes van de zakbaken in de praktijk wel eens variëren, deze steeds (op cm nauwkeurig) meten en registreren. Met het niveau van het actuele maaiveld in combinatie met het voetplaatniveau kan de totale ophoogdikte worden afgeleid. Verstoringen in de omgeving (tijdelijke opslag van materiaal/materieel, verstoring van het meetpunt, abnormale scheefstand) dienen teruggekoppeld te worden aan de geotechnisch adviseur. 2015-1414/3 versie 3.a 4
Meetfrequentie zakbaken De zakbaken dienen volgens onderstaand schema te worden gemeten. Tijdens ophogen: Voor en na elk ophoogslag of minimaal 1 keer per week; Tot 3 maanden na ophogen: Minimaal 1 keer per week; Vanaf 3 maanden na ophogen: Minimaal 1 keer per 2 weken. Meetnauwkeurigheid zakbaken De nulmetingen dienen te worden uitgevoerd met een digitaal waterpastoestel met een meetnauwkeurigheid van maximaal 5 millimeters. Tijdens de uitvoering als het zand wordt gereden en tijdens de voorbelastingsperiode dient te worden gemeten met GPS-RTK met een meetnauwkeurigheid van 2 cm. Gestreefd moet worden naar een zo groot mogelijke nauwkeurigheid. Om de meetnauwkeurigheid van de GPS-RTK te controleren wordt geadviseerd om de zakbaken tijdens de 0-meting zowel met een digitaal waterpastoestel als met GPS-RTK in te meten. Interpretatie zakbaakgegevens Circa 4 tot 6 maanden na het aanbrengen van de voorbelasting kan door interpretatie van de monitoring een eerste prognose gegeven worden van de te verwachte restzetting, met eventuele gevolgen voor een aanpassing van het uitvoeringsontwerp of planning. Bij de interpretatie van de zakbaakgegevens en het maken van een fit worden de volgende stappen gevolgd: Onverklaarbare zakbaakmetingen en duidelijke meetfouten worden uit de reeks zakbaakmetingen verwijderd; Van de zakbaakgegevens wordt een fit gemaakt met behulp van het computerprogramma D-Settlement. Dit gebeurt met de module fit for settlement plate. In deze module worden de zettingsparameters zo aangepast dat het te verwachten zettingsverloop in de berekening zo goed mogelijk overeenkomt met de werkelijk opgetreden zetting; Op basis van de gecorrigeerde zettingsparameters worden de te verwachten eindzetting en restzetting opnieuw bepaald; Indien de te verwachten restzetting op basis van gefitte parameters groter is dan de maximaal toegestane restzetting kunnen aanvullende maatregelen geadviseerd worden. Monitoring van stabiliteit Uit het grondonderzoek blijkt dat de bovenste meters van de ondergrond ter plaatse van de toekomstige (verbreding van de) N236 voornamelijk bestaat uit klei en veen. Vanwege deze slappe ondoorlatende ondergrond kan op enkele locaties niet met het normale ophoogschema van 1 m per week opgehoogd worden, maar is een langere rusttijd (tot wel 12 weken voor een ophoogslag) benodigd om voldoende veiligheid te borgen ten aanzien van de stabiliteit. Door middel van monitoring van de waterspanning door middel van waterspanningsmeters (op enkele locaties, tussen as MW11 m 9270 en m10110) kan de dissipatie van de wateroverspanningen, die in de ondoorlatende lagen zijn ontstaan ten gevolge van het aanbrengen van de ophoging, bepaald worden. Aan de hand van de gemeten wateroverspanningen wordt gecontroleerd of de volgende ophoogslag aangebracht kan worden. Zodoende kan een ophoogschema gehanteerd worden waarbij de ophoging stabiel blijft. 2015-1414/3 versie 3.a 5
Locaties waterspanningsmeters Geadviseerd wordt om, in het gebied as MW11 m 9270 tot m 10110 totaal 5 waterspanningsmeters te plaatsen. Alle waterspanningsmeters dienen geplaatst te worden in de klei- of veenlaag. Dit betreft voor alle locaties het midden van het pakket slappe lagen in de toplaag. Hiervoor is gekozen omdat deze lagen maatgevend zijn ten aanzien van stabiliteit. De locaties van de waterspanningsmeters zijn weergegeven op tekening in Bijlage I. Onderstaand is een opsomming gegeven van de locatie van de waterspanningsmeters met het plaatsingsniveau. As MW11 m 9320, op een diepte van NAP 3,3 m (laag: klei, humeus); As MW11 m 9610, op een diepte van NAP 3,8 m (laag: klei, humeus); As MW11 m 9720, op een diepte van NAP 4,0 m (laag: klei, humeus); As MW11 m 9820, op een diepte van NAP 4,0 m (laag: veen); As MW11 m 9950, op een diepte van NAP 3,8 m (laag: veen). Positionering en inmeting waterspanningsmeters De volgende opmerkingen worden gemaakt met betrekking tot de monitoring van de waterspanningsmeters: De waterspanningsmeters dienen geplaatst te worden minimaal 1 week voorafgaand aan het aanbrengen van de eerste ophoogslag; Voorafgaand aan het aanbrengen van de eerste ophoogslag dient een 0-meting uitgevoerd te worden. Deze 0-meting dient 1 week na het plaatsen van de waterspanningsmeters uitgevoerd te worden, zodat eventuele verstoringen ten gevolge van het plaatsen van de waterspanningsmeters uitgedempt zijn. Bij deze 0-meting dient per waterspanningsmeter het volgende gemeten te worden: o Locatie van de waterspanningsmeter in x-, y- en z-coördinaten; o Hoogte van het maaiveld ten opzichte van NAP; o Diepte van het filter ten opzichte van NAP; o De heersende luchtdruk in millibar; o De meetwaarde van de waterspanning in millibar; De 0-meting dient 2 x uitgevoerd te worden; Tijdens de herhaalmetingen dient per waterspanningsmeter het volgende gemeten te worden: o De heersende luchtdruk in millibar; o De meetwaarde van de waterspanning in millibar; Indien een waterspanningsmeter tijdens de uitvoering ernstig wordt beschadigd of er is reden om aan te nemen dat de meting niet meer betrouwbaar is, dient deze te worden vervangen; De waterspanningsmeters dienen geplaatst te worden voor het aanbrengen van de verticale drainage. Op locaties waar drainage wordt toegepast dienen de waterspanningsmeters in het midden tussen de drains geplaatst te worden (dus zo ver mogelijk van de drains af) om de invloed van drainage op de waterspanningsmetingen te minimaliseren. Meetfrequentie waterspanningsmeters De waterspanningsmeters dienen elk uur gemeten te worden. Zowel tijdens het ophogen als na het 2015-1414/3 versie 3.a 6
ophogen. Circa 2 weken na het aanbrengen van de laatste ophoogslag mag de inmeting van de waterspanningsmeters gestaakt worden. Opsomming benodigdheden Ten behoeve van de monitoring zijn de volgende aantallen benodigd: 139 zakbaken; 5 waterspanningsmeters. 2015-1414/3 versie 3.a 7