Bijlage 18 - Bijlage 3 bij MER Oeverstabiliteit zandwinputten Willemspolder
Tekst van het document
van
de
primaire
kering
voldoende
wordt
gegarandeerd
volgens
de
richtlijnen
Schematiseringshandleiding zettingsvloeiing (SHZV 2019) en de CUR Aanbeveling 113.
Voor put 2 en 3 geldt dat zowel in de basisvariant als in de voorkeursvariant, het winnen van zand door middel van een winzuiger de standzekerheid van de kering voldoende is geborgd met voldoende afstand tussen insteek van de zandwinning en de buitenteen van de kering. Er wordt ruim voldaan aan de eis P (L>Ltoelaatbaar) < Peis; vak conform SHZV2019.
Voor Put 1 geldt dat de standzekerheid van de kering is geborgd wanneer het winnen van zand in basisvariant tot een diepte van NAP-35m in 2 winslagen wordt uitgevoerd rekening houdend met het fenomeen meewerkend bressen. Het winnen van zand gebeurt door middel van een profielzuiger.
Voor het winnen van zand tot een diepte van NAP-45 m (de voorkeursvariant) wordt het zand het laagsgewijs ontgraven van met behulp van een graafwielzuiger of vergelijkbare techniek zonder dat het zand brest. Het zogenaamd halend baggeren. Aangezien het grondonderzoek aangeeft dat de ondergrond niet gevoelig is voor verweken en het bressend baggeren niet wordt toegepast kan volgens de SHZV2019 worden geconcludeerd dat standzekerheid van de kering niet negatief wordt beïnvloed.
Voor zowel de basisvariant als de voorkeursvariant wordt ervan uitgegaan dat een winplan wordt toegepast waarin wordt aangegeven hoe men rekening houdt met het fenomeen meewerkend bressen.
Aan de oostzijde van put 1 ligt de Nieuweweg op ca. 35 m afstand van de insteek van de put (blauwe lijn in figuur 2-7). Aan de noord-oostzijde van put 1 ligt bebouwing op ca. 100 m uit de insteek van de put (rode cirkel in figuur 2-7). Aan de zuidzijde tussen put 1 en put 2 ligt bebouwing op ca. 150 m uit de insteek van de putten (rode cirkel in figuur 2-7). Hieruit blijkt dat alleen de Nieuweweg binnen de randzone van put 1 ligt wanneer ervan uit wordt gegaan dat de waterlijn op NAP-4,8 m als de insteek van zandwinning wordt gedefinieerd.
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Pagina 33 van 37
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER Volgens de CUR Aanbeveling 113 mag de verdieping als een aparte put worden beschouwd wanneer in een winplan een voldoende brede berm wordt aangehouden en dat het boventalud is afgewerkt. De twee taluds (boven en onder de berm) kunnen dan in feite los worden beschouwd. Aangezien ter plaatse van het talud boven de berm niet meer gezogen wordt is de kans op bresvloeiing boven het niveau van de berm vanaf dit moment zeer klein. De kans op een bresvloeiing op het niveau van de verdieping is echter wel aanzienlijk groter. Als hier een bresvloeiing optreedt is het belangrijk dat de inscharing van deze bres niet verder reikt dan het snijpunt van de berm met het talud boven de berm. Wanneer een winplan wordt gehanteerd zoals in dit rapport is omschreven waarbij gebruik wordt gemaakt van een werktalud om het meewerkend bressen te voorkomen, mag volgens de CUR 113 Aanbeveling voor de basisvariant worden volstaan met een randzone van 30 m gerekend op de huidige waterbodem (figuur 5-9). In dat geval ligt de Nieuweweg buiten de randzone van de verdieping. Voor de voorkeursvariant geldt eenzelfde aanpak. Ook hier mag de verdieping als een aparte zandwinning worden beschouwd als in het een winplan voor profielzuigen wordt aangeven dat men bermen opneemt om het meewerkend bressen tegen te gaan bij het laagsgewijs aanzuigen van het vergunningstalud.
In figuur 5-8 is hier een voorbeeld van gegeven. Ook hier mag dan volgens de CUR 113 Aanbeveling voor de voorkeursvariant worden volstaan met een randzone van 30 m gerekend op de huidige waterbodem. Opgemerkt dient te worden dat als men besluit om het zand (restspecie) uit put 1 te baggeren met een graafwielzuiger en een snedeplan wordt gehanteerd waarbij het zand halend wordt gebaggerd, zodat bresvloeiing niet relevant is dan kan onzes inziens de randzone rondom put 1 worden verkleind naar ½ maal de putdiepte (25m gerekend vanaf de oever van de zandwinput). In dat geval liggen alle permanente belendingen buiten de randzone van de put.
Figuur 5-9 Voorbeeld randzone behorende bij winplan put 1 basisvariant
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Pagina 34 van 37
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER 6.
STABILITEIT HERINRICHTING Gedeeltes van de zandwinputten worden na de winning aangevuld ten behoeve van natuur en recreatie. Lokaal wordt de put daardoor ondieper en de taluds flauwer. Plaatselijk wordt in de voorziene plas weer land aangelegd. Volgens opgave van de opdrachtgever wordt aangevuld met voornamelijk zandig materiaal. Het is echter nog niet bekend wat de eigenschappen (zoals korrelgrootteverdeling) van deze grond zijn en wat de uitvoeringswijze van deze aanvulling is. Normaal gesproken kunnen door het los storten van zand onder water taludhelling van ca. 1:4 tot 1:7 worden gerealiseerd. Door de opdrachtgever is voorzien om taludhellingen 1:4 toe te passen. Om deze taludhelling onder water te kunnen realiseren zal eerst kaden onder water worden aangebracht van (grof) materiaal wat civieltechnische een stabiel talud oplevert. Het principe ontwerp van de herinrichting bestaat uit het opbouwen van perskaden uit voldoende grof materiaal, zodat een taludhelling 1:4 gerealiseerd kan worden. Hierachter wordt het gebied met fijner zand aangevuld. Eisen met betrekking tot het aanvulmateriaal i.c.m. de uitvoeringsmethode worden in een later stadium nader uitgewerkt. Afhankelijk van de uitvoeringswijze kan bij het aanvullen ook een afschuiving of vloeiing worden geïnitieerd van het natuurlijke materiaal. Ook deze effecten zullen in een later stadium worden beschouwd te worden.
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Pagina 35 van 37
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER 7.
CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Voor de zandwinputten in de Willemspolder zijn de ontwerptaludhelling en randzone bepaald op basis van eenvoudige en gedetailleerde analyses volgens [CUR113].
7.1
Omvang grondonderzoek Uit een beoordeling van de omvang van het beschikbare grondonderzoek inclusief het aanvullend grondonderzoek blijkt dat er voldoende onderzoek beschikbaar is.
7.2
Ontwerptalud Op basis van de uitgevoerde analyses blijkt dat een zandwinontwerptalud met een helling van 1 op 3 statisch voldoende stabiel is. Bresvloeiing is maatgevend voor de exploitatie van de zandwinning. Dit betekent dat bij het realiseren van een statische stabiel zandwinontwerptalud met een helling van 1 op 3 door middel van een profielzuiger onzes inziens een winplan noodzakelijk is. In dit winplan dient een werktalud te worden opgenomen waarin wordt aangegeven hoe een ontwerptalud kan worden gerealiseerd rekening houdend met de kans op onbeheerst bressen. In dit rapport zijn op basis van HMBreach analyses voor de genoemde zandwinputten 2 en 3 een werktalud (ook wel snede plan) ontwikkeld, die als een eerste aanzet kan worden beschouwd: -
Talud 1:3 tussen NAP +5m en NAP -10m.
-
Berm met een breedte van 15m op NAP -10m.
-
Talud 1:3 tussen NAP -10m en NAP -20m.
Op basis van HMBreach analysen voor put 1 wordt geconcludeerd dat een verdieping van de voormalige zandwinning van Waterbodem (NAP-13 m) tot NAP -35 m of tot NAP -45 m mogelijk moet zijn waarbij het zand laagsgewijs in lagen van circa 5 à 8 m kan worden gebaggerd. Ook hier geldt dat een winplan met daarin opgenomen een werktalud (lees snedeplan) essentieel is. Afhankelijk van het gekozen baggermaterieel dient voorafgaand aan de zandwinning een winplan te worden opgesteld. Een andere mogelijkheid is om te ontzanden door materieel in te zetten waarbij niet gebrest wordt en bresvloeiing niet meer relevant is. In dat geval kan het ontwerptalud van 1v:3h door ontgraving voldoende veilig gerealiseerd worden. Hierbij is ook een combinatie van winmethoden mogelijk, waarbij eerst met een winzuiger zand gewonnen wordt in het midden van de put en vervolgens de taluds worden afgewerkt met geschikt materieel. Dit kan verder worden uitgewerkt in een winplan.
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Pagina 36 van 37
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER 7.3
Randzone Voor de bepaling van de randzone blijkt bresvloeiing maatgevend. Op basis van een eenvoudige risicoanalyse (vuistregel) bedraagt de randzone voor put 2 en 3 50 m en de randzone voor put 1 100 m. Hierbij is de randzone gedefinieerd als een landzone gerekend vanaf de waterlijn (NAP +4,8 m) van de zandwinput. Aan de oostzijde van put 1 ligt de Nieuweweg die op basis van een eenvoudige vuistregel binnen de randzone bevindt. Aanvullende bresberekeningen hebben aangetoond dat door het toepassen van een winplan meewerkende bressen van het bestaande talud kan worden voorkomen zodat er een voldoende veilige afstand wordt gecreëerd tussen de zandwinning (verdieping) en de nieuwe weg. De afstand tussen de insteek van put 2 en de teen van de primaire kering bedraagt ca. 90 m. Voor put 1 bedraagt deze afstand ca. 150 m. In beide gevallen ligt de primaire waterkering dus buiten de randzone conform [CUR113]. Voor put 2 geldt dat de insteek van de zandwinning binnen invloedslijn van de waterkering ligt. Hiertoe is inmiddels contact gelegd met het waterschap. In een apart rapport [viii] is het effect van de ontgraving op de waterkering expliciet beschouwd en zal na overleg met het waterschap als bijlage worden toegevoegd. Indien gekozen wordt om het zand niet bressend te winnen, wordt geadviseerd om een minimale randzone van ½ keer der putdiepte te hanteren.
Dit is in het geval van put 1 een breedte van 25m. In dat geval liggen alle permanente belendingen buiten de randzone van de put.
7.4
Stabiliteit herinrichting In de toekomst zal de plas weer deels worden aangevuld met grond ten behoeve van natuur en recreatie. Voor de herinrichting zijn taluds 1:4 voorzien. Om deze taludhelling onder water te kunnen realiseren zijn eisen aan het aanvulmateriaal en uitvoeringswijze noodzakelijk. Het principe ontwerp bestaat uit het opbouwen van perskaden uit voldoende grof materiaal, zodat een taludhelling 1:4 gerealiseerd kan worden. Hierachter wordt met fijner zand aangevuld. Deze wijze van herinrichten is een vrij gangbare manier van werken. De eisen aan het aanvulmateriaal i.c.m. met ontwerp en uitvoeringsmethode worden in een later stadium nader uitgewerkt.
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Pagina 37 van 37
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
BIJLAGEN
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlagen
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
1.
BIJLAGE 1: STABILITEITSANALYSES
Dagelijkse situatie + aardbeving
Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
m
500
Materials Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt
150
100
50
Klei zwak zandig
0
-50
0,000
500,000
m
-100
T1 Klei zwak zandig Klei zwak zandig Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt
Xm : 416,29 [m] Ym : 59,98 [m]
Radius : 92,52 [m] Safety : 1,03
Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
m
Materials Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt
150
100
50
0
Klei zwak zandig
-50
0,000
500,000
m
-100
T1 Klei zwak zandig Kleizand zwakmatig zandig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt
Xm : 409,47 [m] Ym : 104,67 [m]
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Radius : 126,68 [m] Safety : 1,28
Bijlage 1
Pagina 1 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER Val na hoogwater
Critical Circle Bishop 250
300
350
400
450
m
500
Materials Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt
50
T1 Klei zwak zandig
Klei zwak zandig 0
zand matig tot vastgepakt Klei zwak zandig -50
zand matig tot vastgepakt Klei zwak zandig
m
zand matig tot vastgepakt
Xm : 414,13 [m] Ym : 57,91 [m]
Radius : 90,44 [m] Safety : 1,29
Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
m
Materials Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt
100
50
0
Klei zwak zandig
-50
-100
T1 Klei zwak zandig Kleizand zwakmatig zandig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt zand matig tot vastgepakt
0,000
500,000
m
-150
Xm : 424,40 [m] Ym : 61,97 [m]
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Radius : 91,87 [m] Safety : 1,63
Bijlage 1
Pagina 2 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
2.
BIJLAGE 2: RELATIEVE DICHTHEID PER SONDERING
Sonderingen 1217-0056
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 2
Pagina 1 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER Sonderingen 6004-0342
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 2
Pagina 2 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
3.
BIJLAGE 3: STABILITEITSANALYSES VERWEKING
Resultaat stabiliteitsanalyse met verweekte sterkte DKM3
Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
m 600
Materials Klei zwak zandig zand, verweekt zand matig tot vastgepakt
150
100
50
Klei zwak zandig
0
T1 Klei zwak zandig Klei zwak Kleizandig zwak zandig zand matig tot vastgepakt zand tot vastgepakt zand,matig verweekt
-50
zand matig tot vastgepakt
-100
550,000
m
0,000
Xm : 368,38 [m] Ym : 27,48 [m]
Radius : 53,98 [m] Safety : 1,05
Resultaat stabiliteitsanalyse met verweekte sterkte DZKM5 Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
m 600
Materials Klei zwak zandig zand, verweekt zand matig tot vastgepakt
150
100
50
0
Klei zwak zandig
T1 Klei zwak zandig Klei zwak zandig Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt zand tot vastgepakt zand,matig verweekt
-50
0,000
550,000
m
-100
zand matig tot vastgepakt
Xm : 368,38 [m] Ym : 31,55 [m]
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Radius : 60,67 [m] Safety : 1,06
Bijlage 3
Pagina 1 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER Resultaat stabiliteitsanalyse met verweekte sterkte DKM11 Critical Circle Bishop -50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
m 600
Materials Klei zwak zandig zand, verweekt zand matig tot vastgepakt
150
100
50
0
Klei zwak zandig
T1 Klei zwak zandig Klei zwak zandig Klei zwak zandig zand matig tot vastgepakt zand tot vastgepakt zand,matig verweekt
-50
0,000
550,000
m
-100
zand matig tot vastgepakt
Xm : 368,38 [m] Ym : 27,48 [m]
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Radius : 52,71 [m] Safety : 1,05
Bijlage 3
Pagina 2 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
4.
BIJLAGE 4: STATE PARAMETER
State parameter bepaling DKM11
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 4
Pagina 1 van 3
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER State parameter bepaling DKM13
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 4
Pagina 2 van 3
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER State parameter bepaling DKM14
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 4
Pagina 3 van 3
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
5.
BIJLAGE 5: D50 EN D15 PER BORING
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 5
Pagina 1 van 1
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
6.
BIJLAGE 6: D50 EN D15 PER PUT
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 6
Pagina 1 van 2
OEVERSTABILITEIT ZANDWINPUTTEN WILLEMSPOLDER
1217-0056-001_34.R02v3.docx
Bijlage 6
Pagina 2 van 2