Home / Bouw & Techniek / Bouwmethode tunnel / Observational method
© Bjorn Vink

Observational method

De Maastrichtse bodem is 'anders dan anders' vanwege de aanwezigheid van mergel en vuursteen. Tijdens het ontgraven van de tunnelbouwkuip werd daarom de zogenaamde observational method ingezet. Deze methode is gericht op veilig en efficiënt graven en bouwen, door voortdurende monitoring van de bouwkuip. Hierdoor kreeg Avenue2 grip op het uitgraven van een tweelaagse tunnel in een ondergrond die uniek is voor Nederland.

Speciaal monitoringssysteem

De observational method is een monitoringssysteem waarmee de bouwkuip én de omgeving tijdens het ontgraven van de bouwkuip voortdurend in de gaten werden houden. Dat gebeurde 24 uur per dag via een online verbinding. Daarbij werden de grondwaterstanden, stempelkrachten (de druk in de stempels) en de eventuele vervorming van de bouwkuipwanden gecontroleerd. Maar ook woningen langs de bouwkuip werden in de gaten gehouden. Vooraf waren parameters vastgesteld. Als die werden overgeschreden, kon dat betekenen dat er iets misging in de bouwkuip. Bij een overschrijding ging er automatisch een sms’je naar verschillende telefoons. en konden er tijdig maatregelen worden genomen.

Bij het graafwerk in de diepere lagen, hielden de bodemspecialisten van Avenue2 en Projectbureau A2 Maastricht nog eens extra vinger aan de pols. Elke ochtend bekeken ze in alle vroegte de meetresultaten. Daarna gingen ze de bouwput in om te zien wat eventuele afwijkingen veroorzaakte en om te controleren of alles in orde was. 

Eduard van Herk en Bjorn Vink.jpg

“Elke ochtend gingen we kijken, ruiken en voelen. Ook met een doodgewone priem, om te voelen waar misschien zachte plekken zaten in de mergel."

Lees het interview met Eduard van Herk en Bjorn Vink over de monitoring.

 

Waarom meten?

Dat ‘meten’ gebeurde niet voor niets. Vanaf zo’n twaalf meter diepte bestaat de Maastrichtse bodem uit mergel: een relatief zacht, poreus en gescheurd gesteente. In Nederland was er geen ervaring met het bouwen van de tunnel in de mergel. Niemand wist met zekerheid te voorspellen hoe de bouwkuip zou reageren op het graafwerk en het wegpompen van grondwater (om de bouwkuip droog te houden). Zou de druk op de zijkanten van de bouwkuip niet snel groot worden, met risico op instorten? En was de mergel sterk genoeg om een tweelaagse tunnel op te bouwen? 

 

Om greep te krijgen op de materie, besloten de directies om de observational method in te zetten. Uit onderzoek en eerdere ervaringen wist Avenue2 bovendien dat op sommige plekken halverwege het tunneltracé (rondom de Voltastraat) een mindere kwaliteit mergel in de ondergrond zat. Hierdoor was de kans op aanwezigheid van holle ruimtes en scheuren groter. Die holtes, karsten genoemd, waren de bouwers al eerder tegenkomen. Scheuren en karsten kunnen grondwater doorlaten in de bouwkuip. En een te hoge waterdruk kon weer van invloed zijn op de stabiliteit van de bouwkuip. Daarom gebeurde het monitoren van de waterspanning continu.

sondeeronderzoek (1).JPG
Een sondeerwagen onderzoekt de sterkte (draagkracht) van de mergel. © Bjorn Vink

Daarnaast lieten Projectbureau A2 Maastricht en Avenue2 ook nog onderzoeken doen om de stevigheid van de mergel te testen. Hieruit bleek dat de mergel stevig genoeg was als fundament om de tunnel op te bouwen. Wel zijn op een paar locaties diep in de bouwkuip karsten gevonden. Op die plekken nam Avenue2 extra maatregelen om zeker te zijn van een stevige fundering voor de tweelaagse tunnel.

Karsten in de mergel

Als er meerdere holtes in de mergel aanwezig zijn, kan dat ook van invloed zijn op wat in vaktermen heet 'de constructieve integriteit van de tunnel'. Dat heeft te maken met de kwaliteit op langere termijn. Oftewel: de levensduur. Een tunnel moet 100 jaar meegaan. Karsten direct onder de tunnelvloer kunnen groter worden en op den duur inzakken door het gewicht van de tunnel. Er kunnen dan scheuren en mogelijk lekkages door indringing van grondwater in de tunnel ontstaan, met extra onderhoudswerkzaamheden als gevolg.

 

Versteviging grond - Bjorn Vink.jpg
Extra versteviging van de bodem onder de tunnelvloer. © Bjorn Vink

Extra maatregelen

Om zekerheid te hebben over de fundering waarop de tunnel werd gebouwd en een stevige bodem te kunnen garanderen, controleerde Avenue2 in het zwakkere gebied rondom de Voltastraat preventief de mergellaag direct onder de tunnelvloer. Via zogeheten sonderingen werd de ondergrond in kaart gebracht. Een speciale machine (sondeerwagen) prikte daarvoor gaten in de bodem. De karsten die Avenue2 tegenkwam, werden opgevuld met toutvenant (een grof zand/grindmengsel), silex (een harde steensoort) of beton. Locaties met weke mergel werden vervangen. In sommige gevallen werd daarnaast extra wapening gebruikt in de tunnelvloer boven een zwakkere zone. Zo is een duurzame tunnel gerealiseerd, die gegarandeerd voldoet aan de gestelde levensduur.

"Door de observational method wisten we dus ook dat de bouwkuip nooit onveilig is geweest. Het was daarom geen enkele keer nodig om het graafwerk voor langere tijd stil te leggen. Dat is toch wel uniek."

Bjorn Vink, geohydroloog bij A2 Maastricht.

Kennisdeling

In 2016 legden A2 Maastricht, Spoorzone Delft en Noord/Zuidlijn hun ervaringen met de observational method vast in het rapport ‘Monitoring in de praktijk’. Een initiatief van het Kenniscentrum voor ondergronds bouwen en ondergronds ruimtegebruik (COB). De nieuwe inzichten en verworven kennis van de betrokken specialisten bieden waardevolle handvatten in de vorm van 'best practices' en geleerde lessen.