Bijlage 7_Gasleiding zettingsanalyse 82735-5 R96490 Geotechnisch advies_Redacted

Aanleg zanddepot Uitbreiding Zandwinning Sekdoorn te Zwolle

VN-82735-5 | Versie 2 | 5 juni 2024

Inhoudsopgave

blad

1

Inleiding ..................................................................................................................... 4

1.1 1.2 1.3 1.4

Aanleiding en doel .................................................................................................................... 4 Kwaliteitswaarborging .............................................................................................................. 5 Referenties ................................................................................................................................. 5 Normen en richtlijnen ............................................................................................................... 5

2

Projectgegevens ........................................................................................................ 6

2.1 2.2

Projectlocatie ............................................................................................................................. 6 Projectomschrijving .................................................................................................................. 6

3

Bodemopbouw .......................................................................................................... 8

3.1 3.2 3.3

Grondonderzoek ........................................................................................................................ 8 Lokale bodemopbouw .............................................................................................................. 8 Waterstanden ............................................................................................................................. 8

4

Uitgangspunten ...................................................................................................... 10

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Veiligheidsklasse ..................................................................................................................... 10 Grondparameters .................................................................................................................... 10 Waterstanden ........................................................................................................................... 12 Autonome bodemdaling ......................................................................................................... 12 Bodemopbouw ........................................................................................................................ 12 Terreinbelastingen .................................................................................................................. 13 Berekeningsmethoden ............................................................................................................ 13 Eisen ......................................................................................................................................... 13

5

Toetsing faalmechanismen .................................................................................... 14

5.1 5.2

Toetsing waterkering .............................................................................................................. 14 Geotechnische invloed op de gasleiding .............................................................................. 15

6

Conclusies en aanbevelingen ................................................................................. 21

6.1

Conclusies ................................................................................................................................ 21

Bijlagen: 1

Blad 3 van 23

Situatietekening 82735-1 (grondonderzoek)

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 5

1 .2

Kwa lite itsw a ar b or g in g

De werkzaamheden zijn verricht onder ons kwaliteitssysteem NEN-EN-ISO-9001. 1 .3

Re fe re nt ies

Voor het opstellen van het rapport is gebruik gemaakt van de volgende documenten: [1] Rapport ‘Geotechnisch onderzoek uitbreiding zandwinning Sekdoorn te Zwolle’, rapportnr.

R90896, d.d. 5 juli 2023 projectnr. VN-82735-1, Wiertsema & Partners; [2] Tekening ‘Zandwinning Sekdoorn, Uitbreiding zandput’, tekeningnr. UB01, wijz. 3, d.d. 14-052024, definitief, projectnr. C02_Sekdoorn, Roelofs Zandwinning BV; 1 .4

N o rme n en r ich t lijne n

De volgende normen en richtlijnen zijn gebruikt voor de berekeningen: [3] NEN-9997-1+C2:2017, Geotechnisch ontwerp van Constructies – Deel 1: Algemene regels, [4]

Blad 5 van 23

november 2017; CROW-CUR 162:2022, Handboek construeren met grond;

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 9

Schijngrondwaterstanden Als gevolg van sliblagen in het zanddepot is het mogelijk dat er schijngrondwaterstanden in het zanddepot ontstaan. Deze schijngrondwaterstand ligt dan hoger dan het freatische grondwater en heeft ene negatieve invloed op de stabiliteit. Er is in de berekeningen geen rekening gehouden met schijngrondwaterstanden. De aannemer dient ervoor te zorgen dat er geen waterremmende lagen in het zanddepot aanwezig zijn.

Blad 9 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 13

4 .6

T e rr e inb e la st ing e n

Zettingsberekeningen In de zettingsberekeningen zijn geen (zeer) tijdelijke terreinbelastingen (aannemersmaterieel en overig verkeer) meegenomen omdat door het tijdelijke karakter de bijdrage aan de zettingen verwaarloosbaar is. In de zettingsberekeningen is de aanheling (grondaanvulling) en het zanddepot gemodelleerd als terreinbelasting. Aangenomen is dat het zanddepot en de aanheling 100% aanwezig zijn gedurende de gehele gebruiksperiode (worstcase benadering). Stabiliteitsberekeningen In de stabiliteitsberekeningen ten aanzien van de gasleiding is op het zanddepot een karakteristieke veranderlijke belasting meegenomen. Als voorbeeld is een 20 tons laadschop genomen met een laadgewicht van 6 ton. Bij afmetingen van 2,70 m bij 6,50 m wordt de terreinbelasting (20 + 6) / (2,70 x 6,50) = 1,48 ton/m². In de stabiliteitsberekening is een terreinbelasting meegenomen van afgerond 15 kN/m² met een breedte van 2,5 m op 0,5 m uit de bovenrand. De rekenwaarden van de belasting per veiligheidsklasse worden dan als volgt:

4 .7

Veiligheidsklasse RC1: Veiligheidsklasse RC2:

15 * 1,17 = 17,55 kN/m². 15 * 1,30 = 19,50 kN/m².

Be r eke n ing sme th o de n

De zettingsberekeningen zijn uitgevoerd met D-Settlement versie 21.2 met de rekenmethode volgens Koppejan in combinatie met het consolidatiemodel van Darcy. De stabiliteitsberekeningen van de stabiliteit zijn uitgevoerd met D-Geo Stability versie 18.2, waarbij gebruik is gemaakt van de berekening volgens de lamellen-methode van Bishop. 4 .8

E ise n

De stabiliteitsfactor Fmin dient bij gebruik van rekenwaarden tijdens de gebruiksfase  1,0 te zijn.

Blad 13 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 14

5

Toetsing faalmechanismen

5 .1

T o ets in g w at e rke r ing

Zanddepot A komt op een afstand van ca. 20 m uit de binnekruinlijn van de waterkering te liggen. De strook grond tussen de waterkering en het zanddepot wordt aangevuld met vrijkomende grond (aanheling). De grond wordt gewonnen door het ontgraven van de teelaardelaag ter plaatse van de zanddepots. De grond wordt opgehoogd bij de aansluiting op de waterkering opgehoogd tot de kruin (ca. N.A.P. +2,60 m tot N.A.P. +3,50 m bij de aansluiting op het zanddepot (zie figuur 5.1).

Figuur 5.1 Aansluiting zanddepot op waterkering.

Binnenwaartse taludstabiliteit De grondslag binnendijks van de waterkering wordt aangevuld tot de kruin van de dijk. Er is dan geen talud meer. De binnenwaartse stabiliteit hoeft daarom niet te worden getoetst. Buitenwaartse stabiliteit Voor het buitentalud zijn er geen veranderingen waardoor de stabiliteit wordt beïnvloed. Omdat de kruin door de aanheling breder wordt zal bij een eventuele buitenwaartse afschuiving altijd de kerende hoogte aanwezig blijven, mede ook gezien dat de aanheling richting het zanddepot oploopt van N.A.P. +2,60 m naar +3,50 m. De buitenwaartse stabiliteit hoeft daarom niet te worden getoetst. Piping De strook grond aan de binnenzijde van de waterkering wordt opgehoogd. De ophoging van het terrein zal een positieve invloed hebben op het faalmechanisme piping. Piping behoeft daarom niet te worden getoetst. Zetting van kruin Het terrein aansluitend aan de dijk wordt 2,0 tot 3,0 m opgehoogd. Daardoor zal er in de ondergrond zetting optreden. Door spanningsspreiding zal ook onder de dijk zetting optreden. De dijk en de ondergrond onder de dijk bestaat voornamelijk uit zand of siltig zand met mogelijk enkele kleilaagjes. Omdat de ondergrond voornamelijk uit zand bestaat zal de zetting nihil zijn. De hoogteligging van de kruin van de dijk zal daardoor nauwelijks afnemen.

Omdat de ondergrond voornamelijk uit zand bestaat, zal de eindzetting vrijwel onmiddellijk optreden. Het zanddepot met een maximale ophoging van ca. 8,0 m ligt op minimaal 20 m afstand van de dijk. Spanningsverhoging in de ondergrond zal, rekening houdend met een spreidingshoek van globaal 2:1 (V:H), pas op ca. 40 m onder de dijk optreden. Spanningsverhogingen op deze diepte zullen

Blad 14 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 17

Inventarisatie geotechnische risico’s Het zanddepot geeft de volgende risico’s ten aanzien van de gasleiding: A. Instabiliteit door afschuiving. Door een afschuiving kan de gasleiding beschadigd raken. B. Zetting. Door zetting zullen er extra spanningen in het leidingmateriaal ontstaan. Bij overschrijding van de toelaatbare spanning kan de leiding beschadigd raken. Stabiliteit talud zanddepot In het ontwerp is een talud getekend van 1:1. In de praktijk zal een talud 1:1 mogelijk zijn door schijnbare cohesie als gevolg van vocht in het zand en verkitting. De stabiliteit zal echter niet voldoen aan de normen. Er zal erosie ontstaan door neerslag, waardoor het talud zal verflauwen. Ook door droogte zal het zand een flauwere helling aannemen. Voor het talud langs de gasleiding is een veiligheidsklasse RC2 gehanteerd. In de volgende figuur is het afschuifvlak weergegeven bij een talud 1:1. Hierbij is uitgegaan van een minimale dikte van het afschuifvlak van 2,0 m. Dunnere afschuifvlakken worden gezien als microstabiliteit.

Figuur 5.5 Afschuifvlak met minimale stabiliteitsfactor (Fmin = 0,63)

Conclusie is dat de taludstabiliteit niet voldoet aan de norm. De rechter figuur van figuur 5.5 laat zien dat een groot gedeelte van het talud instabiel is (rode vlak). De gasleiding ligt links van de sloot in het groene vlak dat stabiel is. Om de stabiliteit rondom de gasleiding te bepalen is een stabiliteitsberekening gemodelleerd waarbij het afschuifvlak door of onder de gasleiding door gaat (zie Figuur 5.6).

Blad 17 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 19

Figuur 5.7 Afschuifcirkel bij talud 2:3 (links, Fmin = 0,86) en 1:2 (rechts, Fmin = 0,99)

Zettingen als gevolg van zanddepot Als gevolg van de belasting uit het zanddepot zal er zetting optreden onder het zanddepot. Door belastingspreiding zal er ook naast het zanddepot zetting optreden. De zetting zal met de afstand tot het zanddepot afnemen. De zettingen zijn bepaald voor een tiental verticalen. De verticalen hebben een h.o.h.-afstand van 1,0 m. In figuur 5.8 zijn de rekenverticalen weergegeven. Voor het zanddepot is aangehouden dat deze 100% van de tijd gevuld is.

Figuur 5.8 Dwarsprofiel met rekenverticalen

In tabel 5.4 zijn de zettingen per rekenverticaal samengevat.

Blad 19 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

VN-82735-5 blad 21

6 6 .1

Conclusies en aanbevelingen Co nc lus ies

Op basis van de uitgangspunten zoals vermeld in hoofdstuk 4 en de resultaten uit de zettings- en stabiliteitsberekeningen kunnen de volgende conclusies worden getrokken: 1. De aanleg van de aanheling en het zanddepot aan de binnenzijde van de waterkering hebben geen negatief effect op de stabiliteit van de waterkering. 2. Door de aanleg van de aanheling en het zanddepot aan de binnenzijde van de waterkering zal de hoogteligging van de nauwelijks of niet lager worden. De berekende zetting is kleiner of gelijk aan 1 mm (autonome maaivelddaling is niet meegenomen). 3. De aanheling heeft een positief effect op het risico op piping (het risico wordt kleiner dan in de huidige situatie. 4. De taludstabiliteit ten aanzien van de gasleiding is voldoende met een stabiliteitsfactor Fmin van 1,38. 5. De stabiliteit bij het ontwerptalud van 1:1 van het zanddepot is onvoldoende (fmin = 0,72). 6. Om de taludstabiliteit te laten voldoen aan de norm van Fmin  1,0 dient een talud van 1:2 of flauwer te worden toegepast. In de praktijk blijkt dat er tijdelijk zeer steile taluds (1:1 of zelfs steiler) mogelijk zijn in zand als gevolg van aanwezig vocht en door verkitting. Bij langdurig liggende taluds is het niet uitgesloten dat het vocht verdwijnt en het talud alsnog afschuift. 7.

Bij een afstand van de gasleiding tot de teen van de gronddam groter of gelijk aan 2 m is de zetting van de gasleiding verwaarloosbaar klein.

Blad 21 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf

Bijlage 1

Blad 22 van 23

82735-5 R96490 Geotechnisch advies.pdf