C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwputtencement 1999 840M e t h o d e B r o u gDe verticale belastingen uit detunnel worden gedragen door dedamwanden. De draagkracht vande funderingselementen is be-paald uit de sonderingen. Aange-zien het geotechnisch onderzoekplaats had v??r de start van debouw van de Koningstunnel,moesten de gemeten sondeer-waarden worden gecorrigeerdmet de invloed van de ontgraving.In eerste instantie is dit gebeurdvolgens de in NEN 6743 beschre-ven methode, waarvan bekend isdat deze een te ongunstig beeldgeeft, omdat de effectieve hori-zontale spanningen ten gevolgevan het ontgraven minder af-nemen dan de verticale. Daaromis de door ir. Broug opgestelderekenmethode aangehouden, diewel rekening houdt met dit ver-schil in spanningsafname.Bovendien wordt rekening ge-houdenmetdespanningshistorievan de grond. Hierdoor is de inrekening te brengen correctieminder dan bij de in NEN 6743beschreven methode. Het is ech-ter wel noodzakelijk de funde-ringselementen aan te brengenvoordat wordt ontgraven.Omdegeldigheidvandemethodete verifi?ren, werden door dedienst Bouwen en Wonen sonde-ringen ge?ist na het ontgravenvan de bouwput, om de hieruitberekende draagkracht te verge-lijken met de uit de eerste seriesonderingen berekende waarden.Ook zijn nog sonderingen ge-maakt na het aanbrengen van dedamwanden maar v??r het ont-graven, om de eventuele invloedvan trillingen door het inbrengenvan de damwanden op de conus-waarden in beeld te krijgen.Het aanbrengen van een verticaleKoningstunnel Den HaagGrondmechanische theorie enpraktijk ontmoeten elkaaring. C.J. Spendel en ir. T.J. Schippers, Ingenieursbureau Den Haag, afd. ConstructiesIn eerdere uitgaven van Cement [1, 2] is aangegeven dat op enkele grond-mechanische aspecten van het ontwerp van de Koningstunnel nog naderzou worden ingegaan. In dit artikel wordt de correctie van het verticaal draag-vermogen volgens de methode Broug nader bekeken. Nagegaan wordt inhoeverre de theoretische voorspellingen overeenstemmen met in de praktijkgemeten waarden. Ook komt de invloed van trillingen door het verwijderenvan tijdelijke damwanden, op de verticale draagkracht van nabijgelegen fun-deringselementen, als gevolg van herschikking van het korrelpakket aan de orde.Soms doen zich tijdens de uitvoering omstandigheden voor die bij het ont-werp niet waren te voorzien. In dit geval was de koudeopslag voor de nieuw-bouw in de directe omgeving van de Koningstunnel niet van tevoren bekend,met alle consequenties van dien.Trac? van de Koningstunnelillustratie: Cas Schook,MijnsheerenlandLekstraatRijnstraatCentraal StationKoningin JulianapleinBezuidenhoutse wegDe KoekampMinisterie van VROMHerengrachtKoningskadeKorte VoorhoutC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwputtencement 1999 8 41belasting op de damwand geeftook een toename van de horizon-tale korrelspanning. Het extradraagvermogen dat hieraan nogkan worden ontleend, is echterniet in rekening gebracht.Voor de controle waren desondeerwaarden beschikbaar vanzeventien locaties v??r aanvangvan bouwactiviteiten, van elf vandeze locaties na het aanbrengenvan de damwanden maar v??r hetontgraven en weer van alle zeven-tien na het ontgraven.Uitgaande van de sondering in denulsituatie is per meetpunt bere-kend hoe groot de draagkracht iszonder correctie door het ontgra-ven. Deze waarde is op 100%gesteld.Ten opzichte van deze waarde isde draagkracht vergeleken van- de sondering in de nulsituatiemet correctie ten gevolge vanontgraven volgens NEN 6743;- de sondering in de nulsituatiemet correctie ten gevolge vanontgraven volgens methodeBroug;- de sondering in de eind-situatie na ontgraven.Uit deze vergelijking blijkt dat,uitgaande van de sondering in denulsituatie, het draagvermogenberekend volgens NEN 6743gecorrigeerd moet worden metcirca-30%envolgensdemethodeBroug met circa - 20%.Om na te gaan of een verdichtendeffect was opgetreden door hetinbrengen van de funderingsele-menten, is uit de elf sonderingenhet draagvermogen berekend. Erbleek nu dat geen sprake was vanteruggang van het draagvermo-gen, maar dat de draagkrachtgelijk was gebleven of zelfs ietswas toegenomen ten opzichte vande nulsituatie. Deze toename iswaarschijnlijk toe te schrijven aanhet verdichten van de grond doorhet aanbrengen van de funde-ringselementen. Vergelijking vande sonderingen voor en na hetaanbrengenlaatnamelijkziendatde sondeerwaarden met circa 7%zijn toegenomen.Daarom zijn, uitgaande van desonderingen die gemaakt zijn nahet aanbrengen van de funde-ringselementen maar v??r hetontgraven, opnieuw de correctiesten gevolge van het ontgravenberekend volgens NEN 6743 enBroug. Globaal bedraagt de cor-rectie volgens NEN 6743 - 24% envolgens Broug - 14%.De draagkracht berekend uit degemaakte sonderingen na hetaanbrengen van de funderings-elementen en het ontgraven laateen verlies in draagkracht zienvan circa - 4%.ConclusieUit bovenstaande blijkt dat deberekende correcties aanzienlijkpessimistischer zijn dan de af-name in draagkracht die volgt uitde sondering na de ontgraving.In enkele gevallen is zelfs sprakevan een toename in draagkracht.Een verklaring hiervoor kan zijndat door het aanbrengen van hetfunderingselement de grondslagis verdicht.Een andere verklaring voor hetgeringe teruglopen van de draag-kracht is het feit, dat bij de be-paling van het paaldraagvermo-gen de maximale schachtwrijvingwordt afgesnoten op 15 MN/m2en de maximale puntweerstandop 20 MN/m2. Indien de conus-waarden zo hoog zijn dat dezein de oorspronkelijke sonderingruimschoots boven de grens-waarden liggen, is er nauwelijkssprake van teruglopen van dedraagkracht.I n v l o e d v a n t r e k k e n v a nt i j d e l i j k e d a m w a n d e nIn tegenstelling tot NEN 6743wordt er bij de methode BrougOmlegging van het verkeerter plaatse van het KoninginJulianapleinC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwputtencement 1999 842van uitgegaan dat na de ontgra-ving nog voorspanningseffectenin de grond aanwezig zijn.Tijdens het heien of trekken vandamwanden kunnen de in degrond opgewekte trillingen toteen herschikking van de korrelsen daardoor tot ontspanning vande grond leiden. Volgens Brougis het effect van de herschikkinghet sterkst in grondlagen waarinsprake is van een maximale voor-belasting. Hier is dit de laag opeendieptevancircaNAP-15,50m.De tijdelijke damwanden moetenna afloop van de werkzaamhedenweer worden verwijderd. Om erzoveel mogelijk terug te winnen,is de invloed nagegaan van de tril-lingen die hierbij ontstaan. Hier-voor is een proef uitgevoerd doorhet trekken van damplanken opeenafstandvan14,40-10,80-7,20- 6,00 en 3,00 m vanaf een sonde-ring, alsmede bijna ter plaatseervan.De gemeten trilsnelheden terplaatse van de sonderingen na-mentoevancirca0,20mm/secbijtrekken van de damplank op 6,00m tot 1,5 ? 2 mm/s bij trekkendirect naast de sondering. Bijgrotere afstanden waren de tril-lingssnelheden nauwelijks vaninvloed. Er is een topwaarde van5 ? 6 mm/s gemeten toen hettrekken van een plank niet lukte.Uit de na het trekken gemaaktesonderingen bleek dat er geenverschil in conusweerstandenwas waar te nemen voor en na hettrekken van de damwanden.Debestekeisdatbinneneenstraalvan 10 m vanaf funderingsele-mentengeendamwandenmogenworden getrokken, is derhalveeen veilige benadering geweest.K o u d e o p s l a g w i j z i g tg r o n d p a r a m e t e r sHoe goed van tevoren met allesrekening wordt gehouden, er zijnaltijd invloeden van buitenaf dieniet te voorzien zijn. Bij controlevan de peilbuizen bleek de grond-waterstand van het eerste water-voerende pakket (diepe grond-water) naar een hoger niveau testijgen dan was aangenomen enuit de geschiedenis bekend was.Navraag bij de provincie Zuid-Holland maakte snel duidelijkwaar de oorzaak lag.Door een nieuwe milieuvriende-lijke manier van koelen, de zoge-naamde koudeopslag, bleek deaangenomen stijghoogte in deeerste watervoerende laag sterkte wijzigen. Koudeopslag is eentechniek die sinds kort in DenHaag wordt toegepast. Hiermeeworden de gebouwen van hetnieuwe centrum (ministerie vanVWS, Z?richtoren enz.) in dezomer gekoeld met koude bui-tenlucht uit de winter. De kou-deopslag heeft plaats in de onder-grondse zandlagen die gevuldzijn met grondwater.Het systeem bestaat uit twee ont-trekkingsbronnen, een koude eneen warme, en een leidingsys-teem waarmee de te koelen ge-bouwen en bronnen met elkaarzijnverbonden.Debronnenstaanop 300 m afstand van elkaar. Hetprincipe werkt als volgt:In de winter wordt grondwater uitde warme bron (het diepe grond-water van 10?C) opgepompt endoormiddelvankoeltorensaandekoude buitenlucht gekoeld. Daar-na wordt het gekoelde grond-water opgeslagen in de koudebron. Naarmate de winterperiodevordert, ontstaat er rond de koudebron een groter wordende bel vanDe bouwput in deBezuidenhoutsewegC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwputtencement 1999 8 43koud water. Dit heeft tot gevolgdat in een bepaald gebied degrondwaterstand in het eerstewatervoerende pakket stijgt. In dezomer wordt het water in omge-keerde richting getransporteerd.Het koude water rond de koudebron wordt opgepompt en ge-bruikt voor koeling van eengebouw. Als het water zijn koudeaan het gebouw heeft afgestaan,wordt het weer in de warme brongepompt en begint het procesopnieuw.Eenconstantehoeveelheidgrond-waterwordtdustweemaalperjaargetransporteerd van de ene naarde andere bron. Er heeft geen ont-trekking van grondwater plaats,maar wel verplaatsing, die groteveranderingen van de aange-nomen stijghoogte in de eerstewatervoerende laag veroorzaakt.Deze veranderingen zijn terhoogte van de in aanbouw zijndeKoningstunnel merkbaar. Bij hettunneltrac? aan de zijde vanKoekamp en Koningskade werdeen verhoging van de gemiddeldestijghoogte geconstateerd van0,85 min dezomermaanden(ont-laden van de koudeopslag van deResident) en een verlaging van0,65 m in de winterperiode (ladenvan de koudeopslag van de Resi-dent).De Koningstunnel is een tunnelvolgens het reeds eerder beschre-ven polderprincipe. Juist bij ditprincipe moet worden voorko-men dat de bouwputbodem op-barst, zowel in de bouw- als in deeindfase. Door Instituut Geotech-niek Nederland (thans Fugro) isde stabiliteit van de bouwput-bodem berekend, zowel in debouw- als in de eindfase bij dehogere diepe grondwaterstand.De bouwfase bleek maatgevend.Door tijdens de bouwfase om dedag de stijghoogte van het eerstewatervoerende pakket te metenen te stoppen met koeling als destijghoogte NAP - 1 m bereikte, isopbarsten voorkomen.Ook voor de bepaling van hetdraagvermogen van de stalendamwanden moest de bereke-ning worden herzien. De invloedvan de gewijzigde stijghoogte vanhet eerste watervoerende pakketop het draagvermogen van destalen damwanden veroorzaakteen verlaging van de draagkrachtdie varieert tussen 3 en 17%.T e n s l o t t eDe bouw van de Koningstunnel isvoor circa 75% gereed. Tot opheden zijn er geen grote afwij-kingen ten opzichte van het ont-werp opgetreden. De eigenlijkeconstructiewerkzaamheden vin-den nu in hoofdzaak plaats op deaftakking naar de Bezuidenhout-seweg. Volgens planning zalmedio 2000 de tunnel voor hetverkeer gereed zijn. sL i t e r a t u u r1. Van Eig, A. en C.J.Spendel,Koningstunnel maakt Haagscentrum aantrekkelijker enbeter bereikbaar.Cement 1998, nr. 9.2. Spendel, C.J. en T.J.Schippers, Koningstunnel,een polder in de stad.Cement 1998, nr. 12.Werkzaamheden in de Rijnstraat