InleidingHet project Rotonde Wateringveldse Polder be-treft een nieuwe aansluiting vanuit de Watering-veldse polder op de provinciale weg N222 dooreen turborotonde. Om de rotonde te kunnen aan-sluiten moest een hoogteverschil van circa 5,5meter worden overbrugd. In het tracé van de N222is ook een nieuwe brug naast de bestaande brugover de Lange Watering aangelegd. In verbandmet de naastgelegen provinciale weg is de ro-tonde zettingsarm opgebouwd met circa 25.000kubieke meter EPS, waarbij een plaatstalen fiets-tunnel werd geïntegreerd in de EPS-constructievoor de fietsverbinding met de groenblauwe eco-logische zone. De parallel gelegen kade van deLange Watering is door het Hoogheemraadschapvan Delfland aangemerkt als ‘veenkade’ met allebijkomende eisen. Dit artikel beschrijft de rand-voor waarden, gemaakte afwegingen tussen di-verse ophoogmethodieken tijdens hetontwerpproces en de unieke geïntegreerde fiets-tunnelconstructie.

Complexe randvoorwaarden en gemaakte afwegingen In opdracht van de gemeente Westland is dit mul-tidisciplinaire project door ingenieursbureauWaalpartners gecoördineerd van plan- en con-tractvorming tot aan het ontwerp. De specialistenvan InfraDelft (lichtgewicht ophoging inclusieffietstunnelontwerp), Bergschenhoek Civiele Tech-niek (plaatstalen tunnelconstructie) en Nebest(brugconstructie) hebben zorg-gedragen voor deengineering van het gehele project.

Dit project kende diverse complexe randvoor-waarden. De locatie heeft een slappe onder gronden ligt ingesloten tussen aangrenzende glastuin-bouw en de provinciale ontsluitingsweg. De ro-tonde is gelegen onder een hoogspanningstracéen ten westen van de nieuwe rotonde wordt deN222 doorkruist door het boezemwater LangeWatering met haar ‘veenkade’. Daarnaast diendetijdens de realisatie het verkeer over de N222 na-

genoeg ongehinderd doorgang te hebben van-wege de economische functie van de nabij gelegenveiling van Flora Holland.

De ophoging van het gebied door een traditionelevoorbelasting bleek niet mogelijk te zijn. Niet intijd, maar zeker ook niet door de invloed die devoorbelasting zou hebben op de constructies in deomgeving, zoals de bestaande N222, de hoog-spanningsmasten en de ‘veenkade’. Tijdens hetontwerpproces is een afweging gemaakt tussende in de tabel aangegeven ophoogmethodieken.

Op basis van de mate waarin de beoordeelde op-ties van invloed zijn en/of beperkingen hebben, isde keuze gereduceerd tot een nadere uitwerkingvan de varianten 1, 2 en 5. Die ophoogmethodeszijn beoordeeld op de volgende factoren: optre-dende zetting, zettings periode, invloed op deveenkade, invloed op de omgeving, uitvoerings-beperkingen en kosten. Hieruit is gebleken dat detoepassing van EPS-blokken de economisch meest

48 GEOKUNST – Januari 2016

Dick van der LindeBergschenhoek Civiele Techniek bv

ing. Jeroen TamelingWaalpartners bv

Figuur 2 – Lichtgewicht wegophoging (in de oostelijke richting) van de rotonde en de wegverbreding van de N222.

Lichtgewicht wegophoging voor

N222 met unieke fietstunnel

dr.ir. Milan DuskovInfraDelft bv

Figuur 1 – Lichtgewicht wegophoging (in de noordelijke richting) van de ontsluitingsweg en de rotonde van de N222 .

interessante oplossing was voor het uitvoeren vandeze ophoging. Deze ontwerpmethodiek biedtniet de goedkoopste oplossing in aanleg maarscoort (zeer) goed op de overige factoren. Gezienhet omliggende economisch belang heeft de ge-meente Westland gekozen voor de EPS-wegcon-structie.

Lichtgewicht wegophogingen met EPS-blokkenHet hoogteverschil tussen het lager gelegen ge-deelte van de ontsluitingsweg en het hoogstepunt in het midden van de rotonde bedraagt meerdan 5 m. De lokale grond is berucht om zijn zet-tinggevoeligheid ten gevolge van aanwezige dikkeslappe klei- en veenlagen. Het uitzonderlijk hogepercentage vrachtverkeer op deze Veilingroutemaakte de aanleg van zo’n hoge ophoging op dezelocatie met dergelijk ongunstige bodemgesteld-heid niet eenvoudiger. De hoeveelheid vrachtverkeer heeft immers con-sequenties voor de benodigde verhardingsdikte,in het bijzonder de asfaltpakketdikte, wat ongun-stig is voor het eigen gewicht van de ophoging. Detoegepaste ultra lichtgewicht EPS-blokken zorgenondanks een relatief dik asfaltpakket voor eensterk geredu ceerde verticale belasting op de on-dergrond. Daarmee zijn de zettinggerelateerdeconsequenties voor de naburige objecten gemini -

maliseerd. Optimale afme tingen van de gereali-seerde EPS-pakketten zijn iteratief bepaald metgebruik van eindige elementen Plaxis-modellenwaarmee de te verwachten spanningen in de rele-vante rotonde profielen zijn gecontroleerd.

Uniek ontwerp voor lichtgewicht fietstunnelconstructie Lopende het project heeft de gemeente Westlandeen recreatieve fietsverbinding aan de scope toe-gevoegd. Omdat een extra verbinding over het

49 GEOKUNST – Januari 2016

SamenvattingMedio april 2015 is een nieuwe rotonde met een aansluiting vanuit de Watering-veldse polder op de provinciale weg N222 in gebruik genomen. Dit project kendediverse complexe randvoor waarden. De locatie heeft een slappe onder grond enligt ingesloten tussen aangrenzende glastuinbouw en de provinciale ontsluitings-weg. Verder wordt ten westen van de nieuwe rotonde de N222 doorkruist doorhet boezemwater Lange Watering met haar ‘veenkade’. Tijdens de realisatiediende het verkeer over de N222 nagenoeg ongehinderd doorgang te hebben vanwege de economische functie van de nabij gelegen veiling van Flora Holland.

De rotonde is zettingsarm opgebouwd met 25.000 m³ EPS-blokken. Een plaats-talen fietstunnel met schuimbetonomhulling werd geïntegreerd in de EPS-ophoging voor de verbinding met de groenblauwe ecologische zone. De ont werp -methode voor de in het EPS-pakket geïntegreerde tunnel constructie van plaat -elementen is een noviteit in de ingenieurs praktijk. Het toegepaste tunnelsysteemmet 7 mm dikke gegolfde staalplaten en schuimbeton is goedkoper dan een tunneluitgevoerd in beton, omdat er geen paalfundering nodig is.

Figuur 3 – Monteren van de gegolfde staalplaten van de fietstunnel onder de Veilingroute (N222).

Methode Zettingen Zettingsperiode Invloed op Invloed op Uitvoerings- Relatieveveenkade omgeving beperkingen kosten1

Overhoogte i.c.m. 2,0 m 2 jaar - - - - - - 150verticale drainage

IFCO-methode 2,0 m 1 jaar + - - / - - 225BeauDrain-methode 2,0 m 1 jaar - - - / - - 200

Ophoging met licht ca. 1,0 m ca. 0,5 - 1,5 jaar - / - - - / - - - / - - 400ophoogmateriaalOphoging met EPS geen n.v.t. + / ++ + / ++ + 600Ophoging op palen geen n.v.t. + / ++ + / ++ + 700 - 1200

Verklaring++ zeker geen invloed / geen beperkingen 1 Relatieve kosten ten opzichte van conventionele zandophoging (=100)+ waarschijnlijk geen invloed / lichte beperkingen- beperkte invloed / matige beperkingen- - zeker invloed / veel beperkingen

Tabel 1 – Afweging tussen zes ophoogmethodieken voor de rotonde van de N222

50 GEOKUNST – Januari 2016

water (hoewel aanzienlijk goedkoper) niet wense-lijk was, bleef een (tunnel)constructie door de toe-komstige rotonde en bestaande provinciale wegals oplossing over. Een betonnen tunnel met paal-fundering zou echter zorgen voor te veel overlastvoor de omgeving, mede door de langere uitvoe-ringsduur. De hoogspannings masten stonden ookin de weg, dus is er gekeken naar lichtgewicht va-rianten die snel uitvoerbaar zijn en zettingen kun-nen opvangen.

Een modulair systeem van gegolfde stalen plaat-elementen voldeed aan de specifieke projecteisenzoals het profiel van vrije ruimte voor fietsers en voetgangers, de beschikbare dekking op de tunnelconstructie, de opbouw van de dekkings-lagen en de verkeersbelasting over de tunnel. Quakosten bood het systeem voordelen (want geenpaalfundering). Bij de standaard bouwwijze van detunnelelementenleveran cier zorgt een zand-lichaam voor afdoende zijsteun. Gegolfde stalenduiker- en tunnelconstructies worden doorgaansberekend en uitgevoerd met een zandaanvulling.Het gebruik van zand zou in dit geval echter tegrote zettingen op de lokale samen drukbare ondergrond veroorzaken. Een nieuw ontwikkelde

ontwerpmethodiek boodsoelaas. Integratie vanzo’n modulair systeem van gegolfde stalen plaat-elementen in het EPS-pakket met behulp vanschuimbeton voldeed aan alle projecteisen. Eenreferentieproject bestond niet omdat een derge-lijke ontwerp oplossing nooit eerder was gereali-seerd. Voor het ontwerp van de tunnel constructieis de zandaanvulling vervangen door aanzienlijklichter maar sterker schuimbeton. Afdoende zijde-lingse steun wordt gewaarborgd door de omhul-ling van het schuimbeton met sterkere EPS-blokken.

Flexibele gegolfde stalen tunnels in een grond-lichaam worden berekend conform de methodeKlöppel & Glock. In deze berekeningsmetho-diek wordt de interactie tussen de dunne gegolf-de stalen wand van de tunnel en de steundruk – gegenereerd door het omliggende massief –beschouwd. Het eivormige tunnelsysteem is geba-seerd op afdracht van belastingen door normaal-kracht langs de “drukpunten” in de constructie inde stalen schil, waarbij de stabiliteit van de vormzich ontleent aan de steun van het omhullendemassief. In de sterkteberekening werd deze constructie getoetst op drie aspecten.

Zowel de schedel (de boog) van het profiel als deonderlinge plaatverbindingen moeten voldoendesterk zijn. Het gewicht van de dekking op de constructiemoet voldoende zijn om bij belasting voldoendetegendruk te bieden.Het voorkomen van zogenaamde grondbreuk. Ditis door gebruik van schuimbeton niet relevant. Het gehele ontwerp is doorgerekend met Plaxis-modellen voor diverse representatieve profielen.

SlotwoordDe gerealiseerde wegconstructie voor de Veiling-route (N222), met de fietstunnel daar onder, voldoet aan zowel de zettingeisen als aan de ver-eiste ontwerplevensduur. De ont werp methodevoor in het EPS-pakket geïntegreerde tunnelcon-structie van plaatelementen is zo ingenieus dat eroctrooi voor is aangevraagd. Het desbetreffendetunnelsysteem met 7 mm dikke gegolfde staal-platen en schuimbetonomhulling is onder dezeomstandigheden goedkoper dan een tunnel uit-gevoerd in beton, omdat er geen dure funderingnodig is. �

Figuur 4 – De afgedekte gegolfde staalplaten en het gedeeltelijk gestorte schuimbetonmassief van de fietstunnel onder de Veilingroute (N222).

Figuur 5 – Plaxis-model met het EPS200/100-pakket onder de Veilingroute(N222) en een omhulling van schuimbeton SB400 rondom de fietstunnel.