Multidiciplinair geologisch vooronderzoek t.b.v. de aanleg ... 02 Peter Vos Deltar… · Peter Vos...

24 oktober 2014

1

Multidiciplinair geologisch vooronderzoek

t.b.v. de aanleg van het gasleidingtracé

Beverwijk – Wijngaarden (A-803)

Peter Vos en Hans van Meerten

SIKB bijeenkomst van het Platform Bronbemalen

23 oktober 2014 in Delft

Inhoud presentatie

Achtergrond van het project

Multidisciplinaire aanpak (2010)

•Geologische, geohydrologische en geotechnische data

Bespreking cases

•Risico-inventarisatie per veldstrekking van 2 km

•Probleeminventarisatie wellen

•Probleeminventarisatie kruisingen

•Afwijkende bodemsamenstelling

Aanbeveling toekomstige projecten

Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk -

Wijngaarden

24 oktober 2014

2

Locatie gasleidingtracé Beverwijk-Wijngaarden


Wijngaarden

Indeling11 Routekaarten en 48 deelgebieden Veldstrekking per km (0 – 88 km)

Locatie gasleidingtracé Beverwijk-Wijngaarden


Wijngaarden

Route kaartnummers en

deelgebieden

Km indeling en kruizing-

nummers

24 oktober 2014

3

Doel geologische vooronderzoek

Gasunie, in een vroeg stadium van het project, in staat te stellen om:

-Grondspecifieke zaken m.b.t. de leidingaanleg efficienter uit te

kunnen voeren

-Kosten te besparen in de loop van het project

-Tijdsduur van het aanleg traject te verkorten op basis van een goed

onderbouwd vooronderzoek

Te bereiken op basis van gericht grondonderzoek aan de hand van

bestaande aardkundige gegevens nabij het leidingtracé

Uitvoer onderzoek conform specifieke eisen die opgesteld zijn in het

Ontwerp Specificatie Grondzaken van Gasunie (OSK-02-N)


Wijngaarden

Relevantie vooronderzoek

Kostenbesparing / efficientie

•Risico-inventarisatie (voorkomen van ‘’hazards’’ bij de aanleg)

•Aanbevelingen gericht aanvullend veldonderzoek

•Aanbevelingen wijziging leidingontwerp

Tijdwinst

•Aanleveren grondspecifieke basisinformatie voor de MER

Kennis overdracht

•Aanleveren ondergrond gegevens voor de uitvoerende partijen

(adviesbureaus en aannemers)


Wijngaarden

24 oktober 2014

4

Multidisciplinaire aanpak

Geologie

- Profielen op basis bestaande boringen en sonderingen

Geohydrologie

-Geochemische samenstelling grondwater

-Zoet – zoutgrens in de ondergrond

-Grondwaterstanden en stijghoogte 1e watervoerend pakket

-Kans op welvorming

Geotechniek

-Karakterisatie geotechnische eigenschappen laageenheden

-Geotechnische vensterprofielen kruisingen


Wijngaarden

Geologische data


Wijngaarden

Voorbeeld fototracékaart, met bestaande

boringen en sonderingen nabij de tracélijn

A-803 (A9 / Spaarnwoude)

Geologische puntdata zijn geprojecteerd

op de tracélijn (straal van 500 m aan

weerszijden van de lijn).

Data set (88 km tracélijn gebied)

294 analoge sonderingen uit projecten

(selectie van de 742 sonderingen)

112 digitale boringen uit de projecten;

ingevoerd in DINO (selectie 283 boringen)

19 digitale boringen Universiteit Utrecht.

91 digitale sonderingen uit de DINO

database.

404 digitale boringen uit de DINO database

Totaal: 920 geologische puntgegevens

24 oktober 2014

5

Interpretatie geologische puntgegevens


Wijngaarden

Voorbeeld: Middelzee getijdengeul kartering ten noorden van Sneek

Bestaand geologisch kaartmateriaal


Wijngaarden

24 oktober 2014

6

Geologische proceskennis


Wijngaarden

3850 v. Chr. 500 v. Chr. 1500 n. Chr.

Relatie landschapsontwikkeling en vorming van de Holocene laageenheden

Geologisch profiel op 4 – 6 km (noordkant tracé)


Wijngaarden

24 oktober 2014

7

Geologisch profiel op 82 – 84 km (zuidkant tracé)


Wijngaarden

Geohydrologische data


Wijngaarden

IJzerconcentraties in het grondwater van het eerste watervoerende pakket (Griffioen, e.a., 2002).

Ook beschikbaar voor chloride, arseen, ammonium, en fosfaat

24 oktober 2014

8

Dieptegrens brak-zout grondwater


Wijngaarden

-190.0

-180.0

-170.0

-160.0

-150.0

-140.0

-130.0

-120.0

-110.0

-100.0

-90.0

-80.0

-70.0

-60.0

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

kilometrage vanaf Beverwijk (beginpunt)

die

pte

bra

k-z

ou

t g

ren

svla

k R

EG

IS II (m

t.o

.v. N

AP

)

brak-zout grensvlak (REGIS II)

Brak-zout grensvlak langs de tracélijn; uit REGIS, versie II

Stijghoogte profielen eerste watervoerend pakket


Wijngaarden

Stijghoogte in het eerste watervoerend pakket ten opzichte van maaiveld (oranje zone)

Naar: Griffieon, e.a., 2002; Van der Linden, e.a., 2008; Buma, 2008

-7.0

-5.0

-3.0

-1.0

1.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

kilometrage vanaf Beverwijk (beginpunt)

sti

jgh

oo

gte

1e

wv

p (

m t

.o.v

. N

AP

)

maaiveld (AHN)

stijghoogte 1e wvp (Nutrienten W-NL)

stijghoogte 1e wvp ('Waternet')

stijghoogte 1e wvp (MORIA)

24 oktober 2014

9

Geotechnische karakterisatie ondergrond


Wijngaarden

Hoofdnaam Bijmengsel Consistentie Code γdroog γnat γnat C Cu

kN/m³ kN/m³ Graden kPa kPa

Zand

Schoon

Los ZL 17 19 30 0 nvt

Matig ZM 18 20 32,5 0 nvt

Vast ZV 19 - 20 21 - 22 35 - 40 0 nvt

Zwak kleiig - ZZK 18 - 19 20 - 21 27 - 32,5 0 nvt

Sterk kleiig - ZSK 18 - 19 20 - 21 25 - 30 0 nvt

Klei

Schoon

Slap KS 14 14 17,5 0 25

Matig KM 17 17 17,5 5 50

Zwak zandig

Slap KZZS 15 15 22,5 0 40

Matig KZZM 18 18 22,5 5 80

Sterk zandig - KSZ 18 - 20 18 - 20 22,5 - 27,5 0 - 1 0 - 10

Organisch

Slap KOS 13 13 15 0 - 1 10

Matig KOM 15 - 16 15 - 16 15 0 - 1 25 - 30

Veen -

Slap VS 10 - 12 10 - 12 15 1 - 2,5 10 - 20

Matig VM 12 - 13 12 - 13 15 2,5 - 5 20 - 30

Vertaalslag geologische profielinformatie naar geotechnische eigenschappen laageenheden.

Naar: Kruze, 2010

Geotechnisch profiel kruisingen Kr 107 - Kr 120


Wijngaarden

24 oktober 2014

10

Risico-inventarisatie m.b.t. bemaling


Wijngaarden

Voorbeeld veldstrekking 82 – 84 km

Gecheckt op:

-Grondcondities

-Grondwatercondities

-Omgevingsfactoren

-Procedures

-Databeschikbaarheid

Aanpassingen:

-Grondcondities: negatieve effecten van de

slappe grond zijn voorkomen door het

toepassen van een gestuurde persing met

bouwkuipen gestabiliseerd door damwanden.

-Omgevingsfactoren: Gasunie heeft de

negatieve effecten van ijzerhoudend water

kunnen voorkomen door het toepassen van

retourbemaling die geplaatst werd tussen de

bebouwing en de bemaling; dit met instemming

van het hoogheemraadschap Schieland & de

Krimpenerwaard.

Beschrijving risico + eventueel passende maatregel

Tracedeel 37

van km 72

tot km 74

te kruisen polders Droogmakerij Zuidplaspolder

Hollandse Ijssel

Polder Kattendijksblok en achterbroek

polderpeilen (m NAP) ZP/WP = -4,5/-4,65 (bij Kroespolder)

PP = -2,75 (bij Ringvaart Zuidplaspolder)

Pmax/Pmin = +2,48/-1,45

P = -2,59 (bij Polder Kattendijksblok)

globale stijghoogte op kaartrand(m NAP) -4,7/-4

Inflitratie/kwel Meestal infiltratie

waterkwaliteit in holoceen pakket Zoet, As >> S

waterkwaliteit in pleistoceen pakket Zoet, Fe > 25 mg/L, As > S, N > 5 x MTR

Inventarisatie risico's per Tracedeel

Verstoringen uit oudere werken (instabiliteiten, opbarstingen,

wellen etc)Onbekend

Problemen met taludstabiliteit veenlaag in en onder sleufbodem

Problemen met stabiliteit sleufbodem veenlaag onder sleufbodem (kans op squeezing)

Kans op opdrijven leiding

Kans op nazakking van de leiding Ja, zeer slap profiel

Problemen door historische verstoringen (oude wellen,

gasbronnen)Onbekend, maar niet uitgesloten aan zand van diepe polder

Opbarstgevaar en onzekerheid daaromtrent (waterdruk

holoceen en pleistoceen)opbarstgevaar bij km72-72,3 en km73-73,4

Bemaalbaarheid en onzekerheid bemalingskeuze (irt

doorlatendheid en droogleggen sleuf)

km72-72,3 spanningsbemaling; km72,3-73 geen bemaling

(HDD); km73-73,4 spanningsbemaling in diepe holocene

geul; km73-74 freatische bemaling; enkele lastige kruisingen

van hoofdwatergangen

Problemen met waterkwaliteit ivm lozing of retourneren

(ijzer, zuurstof, arseen en andere macro's)

Problemen met waterkwaliteit van pleistoceen pakket (erg

hoog ijzer concentratie, verhoogde arseen concentratie, en

hoge nutrienten concentratie)

Problemen door microverontreinigingen in bodem of

grondwater

Ontstaan wellen door verstoring ondergrond en

herstelproblemen (trekken damwand etc)Ja, mogelijk tot km72,4

Zettingsschade voor nabije bebouwing, monumenten en

archeologie

Mogeleijk bij panden op staal in Moordrecht door

spanningsbemaling

Zettingsschade aan weginfra, bestaande leidingen Kruising hoofdwatergangen lastig

Verdrogingsschade aan landbouwgewassen

Verdrogingsschade aan natuur

Problemen vanwege verschil waterkwaliteit grondwater en

oppervlaktewaterDoor ijzerhoudend water

Kans op problemen met vergunning onttrekking Belangen investariseren

Kans op problemen met vergunning lozing Nagaan bij Hoogheemraadschap

Kans op problemen met milieuvergunning

Onvoldoende dichtheid gegevens grond- en grondwater-

onderzoek

Peilbuizen NAP - 8 en -14 bij km 72,1 en peilbuizen NAP -

11 bij km 73,15 en op NAP -6 bij km 73,75

Analyse waterkwaliteit ivm lozing of retourneren (ijzer,

zuurstof, arseen en andere macro's)

bij lozing of spanningsbemaling zoutgehalte, ijzer, arseen en

andere macro's zeker nader onderzoeken;

Gasunie leidingtracé Beverwijk Wijngaarden

Risicocategorieen ten aanzien van bemaling

Grondcondities

Grondwatercondities

Omgevingsfactoren

Procedures

Data beschikbaarheid

Naar: Van Meerten, 2010

Wellen onderzoek: ‘’nulsituatie’’ op 37-38 km


Wijngaarden

Kartering ‘’nulsituatie’’ (natte plekken) in de Haarlemmermeer noordelijk van de ringvaart bij

Roelofsarendsveen; werkstrook 50 m weerszijden tracélijn (Stuurman, 2013)

24 oktober 2014

11

Zichtbaarheid welvorming


Wijngaarden

Wellen te herkennen aan:

1.Borrelen (gas)

2.IJzer (roest)

3.IJzer bacteriën

4.Water verzadigde oever

(verzakking) of bodem

5.EC en temperatuur

Stuurman, 2014

Risicozones welvorming in de Haarlemmermeer


Wijngaarden

Veldstrekking:

22 – 24 km

Getijdengeulsysteem

3850 v. Chr.

24 oktober 2014

12

Risicozone veldstrekking 20 – 28 km


Wijngaarden

wel

Naar: De Louw, e.a., 2005

Schiphol, Haarlemmermeer

Kartering Stuurman, 2013

Probleeminventarisatie kruising Kr 120


Wijngaarden

Geotechnisch profiel kruising Kr 120

24 oktober 2014

13

Probleeminventarisatie kruisingen


Wijngaarden

Kruising: K120-1 Ringvaart en Hollandse IJssel

Door Gasunie voorgesteld ontwerp

Methode: HDD

Type kruising volgens OSK: C1

Lengte kruising: 800 m

Vereist grondonderzoek volgens OSK:

Aantal sonderingen: Min. 4, hier 17 sonderingen elke 50 m

Diepte sonderingen: Minimaal tot 5 m onder onderzijde leiding.

(31 m – NAP)

Aantal boringen: 4 boringen.

Diepteboringen: Minimaal tot 5 m onder onderzijde leiding.

(31 m – NAP)

Meting waterspanning: 2 peilbuizen moeten in een boorgat worden

geplaatst met een filter in een dieper gelegen

watervoerende zandlaag en een filter in de

bovengelegen grondlagen net een freatische

grondwaterstand.

Bepaling volume gewichten: Droog en nat van grondlagen boven en onder de

leiding.

Bepaling korrelverdelingen: Korrelgrootverdeling > 2 µm voor grondslag die uit

granulair materiaal bestaat. Zandmonsters tussen -

19 en -31 m, ca. 5 per boring

Bepaling sterkte eigenschappen cohesieve

grondlagen:

-

Opmerkingen: Er moet rekening mee gehouden worden dat het

definitieve ontwerp afwijkt van het voorlopige

ontwerp waardoor een grotere diepte onder de

onderzijde van de leiding vereist is.

Voorbeeld kruising Kr 120(Ringvaart en Hollandse IJssel)

Check list: -Door Gasunie voorgesteld ontwerp

-Vereist grondonderzoek volgens OSK

-Beschikbaar grondonderzoek

-Nog ontbrekend onderzoek

-Advies uit te voeren onderzoek

-Vervolg acties

Naar: Kruze & Van Meerten, 2010

Lek kruising (Kr 138)


Wijngaarden

24 oktober 2014

14

Probleem inventarisatie Lek kruising (Kr 138)


Wijngaarden

Z ZN N

Oorspronkelijk ontwerp Gasunie Mdrill input leiding ontwerp Deltares

Ontwerp advies:

Lengte boring: 1170 meter

Kromtestraal neergaande bocht: 1750 m

Kromtestraal opgaande bocht: 1750

Elevatie intrede punt: -1,00 m

Elevatie laagste punt: -25,00 m

(hard van de leiding min. 10 m onder bodem kanaal)

Elevatie uittree punt: -2,4 m

Intrede hoek (Noordzijde): 7,0

Uittrede hoek (Zuidzijde): 6,0

Lengte vloerpijp: 482,2 m

Benodigde lengte pijp: 1127 m

Bodemsamenstelling tussen Kr 118 – Kr 120


Wijngaarden

Probleem bemaling: grof zandige rivierzanden tussen 3 en 12 m -

maaiveld (binnen indicatieve ligging gasleiding)

24 oktober 2014

15

Voorkomen rivier stroomgordel zanden


Wijngaarden

Bron: Van Kessel Bronbemaling

Begrenzing

Riviergeul insnijding

1

7

Top Pleistoceen zandTop Pleistoceen zand

Top riviergeul zand

Aanbevelingen aanleg toekomstige leidingtracés


Wijngaarden

Specialisten

-Geoloog

-Geohydroloog

-Geofysicus

Opdrachtgever

(Gasunie)

Uitvoerders

-Adviesbureaus

-Aannemers

-Bronbemalers

‘’Nazorg vooronderzoek”: -Kennisoverleg grondspecifieke zaken vlak voor en tijdens de aanleg van de gasleiding

tussen Gasunie, uitvoerders en geologische specialisten

Evaluatie - discussie:-Betrouwbaarheid bestaande ondergrond gegevens: onzekerheden door projectie van

puntdata, beperkte boordiepte en te geringe dichtheid gegevens, matige kwaliteit puntdata

-Noodzaak aanvullend grondonderzoek

-Eventuele aanpassingen in het ontwerp

24 oktober 2014

16

Met dank aan:

Gasunie

•Erik Brink, Kasper Hoiting, Hans Kleinbekman en Sijbrand Stratingh

Van Kessel Bronbemaling

•Reinder Dekker en Wouter Mansier

Collega’s van Deltares

•Meindert van den Berg, Jelle Buma, Kim Cohen, Henk Kruze, Roelof

Stuurman en Sieb de Vries


Wijngaarden

Multidiciplinair geologisch vooronderzoek t.b.v. de aanleg ... 02 Peter Vos Deltar… · Peter Vos...

Documents

Transcript of Multidiciplinair geologisch vooronderzoek t.b.v. de aanleg ... 02 Peter Vos Deltar… · Peter Vos...