Zie ook [10] bijlage 2, code O1.8.

Als een verlaging van de stijghoogte door bemaling in één van de watervoerende pakketten noodzakelijk is om het verticale evenwicht van de bouwput te garanderen, kan die verlaging ook tot (ver) buiten de bouwput reiken. Dit is onder andere afhankelijk van de grondslag, de lengte van de wand en de grootte en benodigde duur van de verlaging. Deze verlaging leidt tot een verhoging van de effectieve spanningen in de grond. Als de freatische grondwaterstand wordt verlaagd bij op staal gefundeerde panden kan dit leiden tot zakkingen als er slappe lagen in de bodem voorkomen.

Andere mogelijke gevolgen zijn droogstand van houten palen. Dit kan bij een langdurige situatie kan leiden tot paalrot en verdroging van gewassen.

Daarnaast kan grondwaterstroming leiden tot het (ongewenst) verplaatsen van reeds aanwezige verontreinigingen. Dit kan ingrijpende gevolgen hebben voor het ontwerp.

De hier beschreven werkwijze is gebaseerd op de gelijktijdige aanleg van een van elkaar gescheiden autotunnel (destijds A9, nu A22) en een spoortunnel onder het Noordzeekanaal nabij Velsen. De keuze voor deze uitvoeringsmethode werd beïnvloed door de in de grond aanwezige kleilaag die een scheiding vormt tussen het onderliggende zoete grondwater en het bovenliggende zoute grondwater. Deze scheiding moest na de aanleg van de tunnels weer worden hersteld. Hierdoor viel bijvoorbeeld de afzinkmethode af. Verder viel de aanleg min of meer samen met een verbreding van het Noordzeekanaal.

De fasering is schematisch weergegeven in figuur 212.1 en kan als volgt worden beschreven:

• Fase 0: Beginsituatie.
• Fase 1: In het midden van de waterweg wordt een cirkelvormige, rondom door grond gesteunde, bouwkuip gemaakt waarin tunneldeel 1 wordt gebouwd. De kistdam aan de kop van de bouwput heeft twee functies. Als onderdeel van bouwput A beperkt de kistdam, tezamen met een rondom de bouwput aangebracht damwandscherm, het waterbezwaar in de bouwput. Verder maken de ronde bouwkuip en deze kistdam het mogelijk de noordelijke kop van tunneldeel 1 zover mogelijk door te trekken zonder de doorvaartopening al te veel te beperken. In bouwput A wordt tegelijkertijd begonnen met tunneldeel 2.
• Fase 2: Aan de zuidzijde is een deel van de bouwkuipwand verwijderd. De uitwendige steundruk voor de bouwkuipwand is overgenomen door het inwendig aangebrachte grondlichaam. Het noordelijk kopeinde van tunneldeel 1 is afgesloten met een kopschot. De bouw van tunneldeel 2 is zover gevorderd dat deze aansluit op tunneldeel 1.
• Fase 3: Bouwput A is aangevuld en aan de zuidzijde is een nieuwe doorvaartopening aangelegd. Een tweede kistdam is aangelegd over tunneldeel 1/2. Deze kistdam is een onderdeel van bouwput B.
• Fase 4: De noordelijke doorvaartopening is afgesloten en de noordelijke bouwput is gegraven. Aansluitend op tunneldeel 1 wordt tunneldeel 3 gebouwd
• Fase 5: Eindsituatie. Tunneldeel 3 is gebouwd. De waterweg is in de oorspronkelijke staat hersteld.

Kritische aspecten:

• bemaling bouwputten;
• bedijking bouwputten;
• aansluitingen van de verschillende bouwfasen.

Toepassing

Een gefaseerde bouw in bouwputten kan worden toegepast bij de bouw van het gesloten gedeelte van tunnels met bijbehorende overgangsgedeelten en toeritten.

Voorwaarden

Een gefaseerde bouw in bouwputten kan worden toegepast als:

• de waterweg breed genoeg is (gemaakt);
• bemaling is toegestaan;
• gedeeltelijke belemmering scheepvaart is toegestaan.

Voor de bouw van de toeritten dient tevens voldoende bouwruimte beschikbaar te zijn.

Onderscheid is te maken naar de wijze van het aanbrengen van de folie:

• in den droge of in den natte;
• met taluds;
• beperkte taluds;
• zonder taluds (verticale beëindiging).

In figuur 228.1 is het principe van de oplossing met taluds getoond.

In de praktijk worden veelal de volgende gemiddelde waarden voor de helling van het folie- en boventalud aangehouden:

Helling ter plaatse van de folie:

• uitvoering in den droge 1:2 à 1:1,5;
• uitvoering in den natte 1:3.

Boventalud:

• bekleding met gras 1:2;

De genoemde waarden zijn gebaseerd op ervaringen in verschillende Nederlandse grondslagen.

In het geval de oplossing met taluds teveel ruimtebeslag vergen zijn andere constructies mogelijk, zoals de U- polder en damwandpolder.

Een folieconstructie kan ook worden toegepast voor het gesloten gedeelte van de tunnel.

Wanneer de polder overgaat in een zijwaarts gesloten constructie moet de folieconstructie worden aangesloten op een betonconstructie. Een voorbeeld is gegeven in figuur 228.5.

Dit handboek gaat in op algemene aspecten betreffende ontwerp en uitvoering van weg- en railtunnels.

Doel van dit boek is ontwerpers en bouwers van tunnels te ondersteunen, door inzicht te bieden in alle aspecten die komen kijken bij ontwerp en realisatie en tevens bestaande potentiële oplossingen in de vorm van ‘best practices’ te tonen. Het is daarmee bedoeld als een naslagwerk voor professionals en niet zozeer als leerboek.

De inhoud is gebaseerd op het handboek Specifieke Aspecten TunnelOntwerp: (SATO) 2006 [86], aangevuld met specifieke kennis van railtunnels. Daarnaast zijn ervaringen uit de periode 2006 tot heden verwerkt. Op basis van kennis van deskundigen is zoveel mogelijk de ‘State of the art’ van de tunnelbouw vastgelegd, waarbij herhaling van tekst uit andere beschikbare documenten is vermeden, tenzij het om niet openbaar verkrijgbare documenten gaat. Waar nodig en relevant wordt wel naar andere documenten verwezen.

Het handboek behandelt primair de civiele constructie van de tunnels inclusief het wegontwerp in tunnels. Expliciet wordt er in dit handboek niet gerefereerd aan verkeers- en tunneltechnische installaties; de relevante ontwerpeisen van deze installaties zijn in separate richtlijnen vanuit de eigenaren van de verschillende modaliteiten (Rijkswaterstaat, ProRail, Gemeentelijke vervoerbedrijven) vastgelegd. Verder zijn alle ontwerpuitgangspunten die expliciet betrekking hebben op het afzinkproces (OTAO) van afzinktunnels (het ‘oude’ SATO hoofdstuk 8) niet uitputtend opgenomen in dit handboek.

Boortunnels komen in de huidige uitgave van dit handboek nog niet voor. Het document beperkt zich tot cut-and-cover- en afzinktunnels.

Het handboek is gemaakt door en voor de participanten van het COB en zal tevens door een permanente COB-commissie worden beheerd. Gebruikers kunnen input leveren aan deze commissie via het gebruikersforum. Het is de uitdrukkelijke wens van de samenstellers dat dit handboek een levend document zal zijn, dat op elk moment een zo goed mogelijke afspiegeling van de ‘State of the art’ laat zien.

Functie:

• Verzorgen van waterafvoer bij eventuele lekkage ter voorkoming van schade aan het wegdek.
• Mogelijkheid tot inspectie doordat het water via deze goot gecontroleerd wordt afgevoerd.

Detailontwerp

Zie figuur 248.12.

Eventueel lekwater, dat van buitenaf langs het rubbermetalen voegprofiel danwel tussen constructiebeton en verhardingsconstructie in de voeg komt, kan via een gecreëerd gootje tussen asfalt en constructiebeton en een gat ø 40 mm, naar de riolering of het middentunnelkanaal worden afgevoerd.

Boven de goot wordt een voegprofiel aangebracht. Om beschadiging van het voegprofiel bij het asfalteren te voorkomen wordt het afgedekt met carifalt. Om aanhechting van het carifalt aan het voegprofiel te voorkomen wordt eerst een laagje zand op het voegprofiel aangebracht.

In de ingezaagde asfaltvoeg wordt poly­urethaan­koord aan­gebracht. Het resterende gedeelte van de sponning wordt voorbehandeld met hechtprimer carifalt CP en gevuld met cari­falt JS.

Motivering

Geen.

Conservering

Niet van toepassing.

Juiste figuur?

figuur 248.12 Detailontwerp voegovergang constructiebeton – asfalt

Deze bouwmethode is gebaseerd op het in twee fasen dan wel twee delen bouwen van het gesloten gedeelte. Hiervoor wordt in elke fase een deel van de vaarweg afgesloten. Het andere deel blijft beschikbaar voor het scheepvaartverkeer. Om de bouwkuipen in de vaarweg te beschermen tegen aanvaringen dienen scheepvaartsignalering en geleidewerken te worden aangebracht.

Voor het op elkaar aansluiten van de tunneldelen zijn twee varianten (I en II) beschikbaar. Bij variant I wordt voor de aansluiting gebruik gemaakt van een korte tussenmoot met hierin opgenomen de damwand tussen fase 1 en 2. Deze variant is toegepast bij de aanleg van het Gouwe-aquaduct. Variant II is gebaseerd op een oud ontwerp voor de Zeeburgertunnel. Hierbij wordt de aansluiting gerealiseerd door middel van een overgangsbouwkuip.

De fasering van variant I is schematisch weergegeven in figuur 213.1 en figuur 213.2 en kan als volgt worden beschreven:

• Fase 0: Beginsituatie.
• Fase 1: Tot ongeveer de helft van de waterweg wordt een bouwkuip (1) gemaakt. In de droge bouwkuip worden de tunnelmoten van tunneldeel 1 gebouwd. Nadat krimp van tunneldeel 1 voldoende heeft plaatsgevonden, wordt het dak van deel 1 van de tussenmoot gestort. Zie aansluitdetail fase 1. Om de waterdichtheid van dit dakgedeelte te waarborgen is het noodzakelijk dat de damwand van het tussenscherm ter hoogte van het tunneldak geen vervormingen kan ondergaan als gevolg van waterstandsverschillen en/of scheepvaart. Vervorming van de damwand kan worden voorkomen door een stempeling aan te brengen tussen het dak van de laatste tunnelmoot en de damwand of door het onder water aanbrengen van ankerstangen tussen de betreffende damwand en het kopscherm van de dan al aanwezige bouwkuip voor de bouw van de toerit. Zie aansluitdetail, fase 1, ‘Gouwe-oplossing’. Om vervorming van de damwand te voorkomen ten gevolge van het omkeren van de belastingrichting in fase 2, wordt tussen het dak van de laatste volledige tunnelmoot en het tussenscherm een verankering aangebracht. Zie detail A in figuur 213.2.
• Fase 2: De langswanden van bouwkuip 1 zijn verwijderd. Het scheepvaartverkeer wordt omgelegd over tunneldeel 1. Vervolgens worden, aansluitend op het tussenscherm, de wanden van bouwkuip 2 geheid en wordt tunneldeel 2 gebouwd op dezelfde manier als in fase 1. Nadat ook hier de krimp van de normale tunnelmoten heeft plaatsgevonden wordt het dak van deel 1 van de tussenmoot gestort.
• Fase 3: De wanden van bouwkuip 2 zijn verwijderd. Het tussenscherm wordt boven het dak van de tussenmoot en in de tunnelkokers verwijderd. Vervolgens worden van binnen uit de vloer en de wanden van de tussenmoot gestort. De stortvoeg tussen de bovenkant wand en onderkant dak van de tussenmoot wordt geïnjecteerd zodat hier geen lekkage kan optreden. Ook bij het in het dak achtergebleven stuk damwand worden voorzieningen getroffen om lekkages te voorkomen. Deze voorzieningen bestaan uit het aanbrengen van staalplaten om de ‘lekweg’ te vergroten en het dichtlassen van de damwandklauwen.

De fasering van variant II is schematisch weergegeven in figuur 213.1, figuur 213.2 en figuur 213.3 en kan als volgt worden beschreven:

• Fase 0: Beginsituatie.
• Fase 1: Tot op ongeveer de helft van de waterweg wordt een bouwkuip gemaakt. In de droge bouwkuip (bouwkuip 1) worden de tunnelmoten voor het eerste tunneldeel (tunneldeel 1) gebouwd.
• Overgang van fase 1 op fase 2: Op het dak ter plaatse van het uiteinde van de laatste tunnelmoot van tunneldeel 1 wordt een damwand aangebracht. De voet van deze damwand wordt geplaatst tussen twee prefab betonnen balken die op het dak van de tunnelmoot zijn afgespannen. Aansluitend aan deze damwand wordt aan weerszijden van de tunnelmoot een vleugelwand aangebracht tussen tunnelwand en bouwkuipwand. Hierdoor ontstaat een kleine overgangsbouwkuip rondom het uiteinde van de laatste tunnelmoot (fase A). Vervolgens wordt de overige damwand van bouwkuip 1 getrokken en worden de scheepvaartsignalering en geleidewerken omgezet. Hierna kan worden gestart met het heiwerk voor bouwkuip 2 (fase B).

• Fase 2: Na het gereedkomen en leegpompen van bouwkuip 2 wordt gestart met de bouw van tunneldeel 2. Voor het aansluiten van dit tunneldeel op het mooteinde dat in de overgangskuip steekt, dient het damwandscherm tussen bouwkuip 2 en de overgangskuip te worden verwijderd. Hiertoe wordt de damwand vlak boven het onderwaterbeton afgebrand.
• Fase 3: Als het betonwerk van tunneldeel 2 gereed is, wordt water ingelaten in bouwkuip 2. Hierna wordt de damwand getrokken en worden de scheepvaartsignalering en geleidewerken verwijderd.

Kritische aspecten:

• Om lekkages in de tunnel te voorkomen dient met name bij variant I bijzondere aandacht te worden besteed aan de detaillering en uitvoering van de aansluiting van tunneldeel 2 op tunneldeel 1. Alhoewel variant II nog niet in de praktijk is toegepast, verdient deze de voorkeur vanwege de betere mogelijkheden voor het verkrijgen van een waterdichte constructie.
• Bouwkuip beschermen tegen aanvaring door middel van signalering en geleidewerken.

Toepassing

De gefaseerde bouw in bouwkuipen kan worden toegepast voor de bouw van de gesloten gedeelten van tunnels en aquaducten met de bijbehorende overgangsgedeelten en toeritten.

Voorwaarden

De gefaseerde bouw in bouwkuipen kan worden toegepast als:

• bemaling niet is toegestaan;
• weinig ruimte beschikbaar is;
• gedeeltelijke belemmering scheepvaart is toegestaan.

Referenties:

• A12 Variant I Gouwe aquaduct (zie figuur 213.4)
• A10 Ontwerpvariant II Zeeburgertunnel (niet als zodanig gerealiseerd).

Dit handboek bevat ’best practices’ die beschrijven hoe de tunnel er ‘onder de motorkap’ uit moet zien om effectief en veilig te kunnen worden gebruikt. Maar dat is niet genoeg!

In deze paragraaf vragen we u om, met het oog op de toekomst, een tunnel te zien als meer dan een technische constructie met een beperkte functie.  

Een integrale visie maakt meer haalbaar en betaalbaar

Met het oog op de betaalbaarheid zal in de toekomst steeds vaker het toevoegen van extra functies van doorslaggevend belang zijn in de haalbaarheid van ondergrondse constructies zoals tunnels. Alleen zo zal waarde creatie op langere termijn kunnen plaatsvinden, denk aan duurzame energievoorziening, koppeling met recreatie, gebiedsontwikkeling e.d. De discussie over de haalbaarheid strekt zich inmiddels ook verder uit dan alleen de nieuwbouwfase. Onder andere door gebruik te maken van levensduurbenaderingen, (zoals LCC) en contractvormen (zoals DBFM) wordt (een deel van) de levenscyclus van een tunnel in de afweging meegenomen. Aandachtspunt daarbij is dat deze benadering voldoende rekening houdt met toekomstige onzekerheden en hierop kan inspelen. Opdrachtgevers zullen actief vragen om voorzieningen die aanpasbaar zijn bij wijzigende omstandigheden, nieuwe inzichten of nieuwe technieken. Kortom, het is in het belang van het realiseren van de huidige primaire functie (mobiliteit, transport, opvang/opslag), dat nut en noodzaak van een tunnel vanuit een integrale visie worden aangevlogen. De renovaties van de ca. 60 tunnels die we komende decennia voorzien, kan hiertoe kansen geven.

Dat neemt niet weg dat dit handboek in de huidige samenstelling primair bedoeld is voor de aanleg van nieuwe tunnels. Voor de renovatie van bestaande tunnels kan uiteraard uit dit document worden geput, er zullen echter vaak concessies moeten worden gedaan jegens de richtlijnen (en de wettelijke bepalingen) van deze tijd. Gezien de geschetste toenemende aandacht voor renovaties is het echter niet ondenkbaar dat daar in de toekomst een deel van dit handboek aan gewijd gaat worden.

Een integrale visie heeft oog voor uitdagingen van de toekomst

Naast de problemen die we met de aanleg van een tunnel willen oplossen (bereikbaarheid, mobiliteit, meervoudig ruimtegebruik, kwaliteit op maaiveldniveau), ontstaan er ook potentiële nieuwe uitdagingen. De aanleg van nieuwe tunnels en de renovatie en/of aanpassing van bestaande tunnels hebben invloed op het landschap, de ondergrond, de waterhuishouding, de luchtkwaliteit en veroorzaken hinder en tijdelijke beperking van de bereikbaarheid bij aanleg of renovatie. Ook die uitdaging vraagt om een integrale visie, waarin belangrijke maatschappelijke opgaven, bij zowel nieuwbouw als renovatie worden beschouwd. Denk daarbij aan zaken zoals het ondergronds ruimtegebruik in de stad, de verbinding van ondergrond/bovengrond, minder hinder en sneller bouwen. Hetzelfde geldt voor de technische uitdagingen die nog voor ons liggen, zoals ondieper bouwen en gebruik van de bodem als bouwplaats (smart soils, versterkte bodem, werken in dik water).

Een integrale visie = een duurzame visie

Een integrale visie op tunnels is gebaseerd op de uitgangspunten voor duurzame ontwikkeling, omdat daarin alle aspecten aan de orde komen waar het in bovengenoemde maatschappelijke vragen en uitdagingen om gaat. De reikwijdte van het begrip duurzaamheid is voor dit handboek bepaald op basis van de negen duurzaamheidsaspecten zoals benoemd in het Inspiratiedocument Duurzaamheid [87] (gratis te downloaden via cob.nl). Dit document is in 2014 samengesteld door het experteam dat duurzaamheidscriteria voor aanleg en beheer van de Rotterdamsebaan heeft ontwikkeld. Deze criteria zijn:

1. functiecombinaties en flexibiliteit;

2. landmark;

3. maatschappelijke participatie en kennisborging;

4. social fairness;

5. geluid;

6. luchtkwaliteit;

7. natuurlijke inpassing;

8. grondstoffengebruik;

9. energie.

Een integrale visie vraagt om durvers, denkers en doeners

Voor het ontwikkelen van een integrale visie op tunnels binnen uw organisatie kunt u niet vroeg genoeg beginnen en niet breed genoeg kijken. Organiseer eens een sessie met de kinderen van uw medewerkers, haal een kunstenaar, historicus, stedenbouwkundige of gamer bij uw team. Investeer in durvers (mensen die innovatief naar oplossingen zoeken), denkers (mensen die problemen zien maar ze ook willen oplossen) en doeners (mensen die in de praktijk weten wat werkt en wat niet). Zoek nieuwe samenwerkingsvormen, nieuwe oplossingen en durf over uw eigen horizon heen te kijken en de discussie aan te gaan als u denkt dat het beter of anders kan. Wij wensen u veel succes, inspiratie en een integrale visie toe!

Functie

Verzorgen van gronddichting.

Detailontwerp

Zie figuur 262.1.

Het rubber voegband (type Schrumpf AF-350 of gelijkwaardig) wordt onder in de kist gelegd, waarna zowel de eerste moot als aansluitende moot gestort kunnen worden.

Motivering

Bij het krimpen en uitzetten van het beton t.g.v. temperatuursinvloeden dringt op deze manier geen grond de dilatatievoeg binnen. Door het flexibele profiel blijft de voeg gronddicht omdat dit profiel bewegingen van de voeg zonder problemen kan volgen.

De kwaliteit van het rubber dient voor de levensduur van het kunstwerk gegarandeerd te worden.

Als goed alternatief kan ook een verankerde stalen voetplaat worden gebruikt.

In de onderliggende artikelen worden de ‘best practices’ beschreven voor objecten die een functie vervullen tijdens de bouwfase. In sommige gevallen vervullen deze objecten tevens een functie in de gebruiksfase.

Objecten die uitsluitend een functie vervullen tijdens de gebruiksfase worden beschreven in artikel Objectdetaillering permanente constructies. Uitzondering zijn de voegen van zinktunnels, deze worden behandeld in Specifieke detaillering voegen afgezonken tunnels.

De wanden-dak methode, ook wel aangeduid als de cut-and-cover methode, kan op vele manieren worden uitgevoerd. De overeenkomst die alle manieren hebben, is het feit dat eerst de wanden en het dak van de tunnelconstructie worden gebouwd. Vervolgens wordt boven de wanden en het dak de grond weer aangevuld en de oorspronkelijke functie (zoals wegverharding) hersteld. Zonder enige hinder voor het verkeer wordt daarna de ruimte onder het dak en tussen de wanden ontgraven en wordt de tunnel verder afgebouwd. Het voordeel van deze fasering is de korte tijdsduur van bovengrondse bouwactiviteiten.

Omdat vrijwel alle aspecten van deze bouwmethode ook bij andere bouwmethoden voorkomen, wordt bij de behandeling van de wanden-dak methode volstaan met een globale beschrijving en wordt, waar mogelijk, verwezen naar elders.

Bovengrondse werkzaamheden

De bovengrondse werkzaamheden bestaan voornamelijk uit het maken van de wanden en het dak van de tunnelconstructie.

Wandconstructie

Voor het aanbrengen van de wanden zijn diverse uitvoeringsmethoden beschikbaar (zie ook Bouwputwanden van dit handboek):

• Diepwanden: De diepwand vormt een definitief en constructief onderdeel van de constructie. Bij het maken van de diepwanden moeten voorzieningen worden aangebracht om het dak en later de vloer constructief te kunnen verbinden met de diepwand.
• Damwanden: In dit geval zijn damwanden een tijdelijk onderdeel van de constructie. Aan de damwand moeten voorzieningen worden aangebracht om het dak (tijdelijk) constructief te verbinden met de damwand. Tijdens de ondergrondse werkzaamheden zal een definitieve wand voor de damwand worden gestort.
• Boorpalenwand: Door het aanbrengen van een aaneengesloten rij boorpalen wordt een wand verkregen.

Tussensteunpunten

Tussensteunpunten kunnen, behalve met de voorgaande manieren ook uitgevoerd worden als palenrij. De palen kunnen op twee manieren worden aangebracht:

• vanaf het maaiveld inheien en met behulp van een oplanger op diepte brengen;
• na ontgraven en vóór het storten van het dak heien vanaf het bouwputniveau.

Dakconstructie

Afhankelijk van de diepteligging van het dak wordt de grond tussen de wanden tot een zekere diepte ontgraven. Eventueel wordt tussen de wanden een tijdelijke stempeling aangebracht. Indien tussensteunpunten in de vorm van een palenrij worden toegepast, worden in deze fase de palen geïnstalleerd.

Vervolgens wordt het dak gestort. Indien nodig, worden voorzieningen aangebracht om naderhand toegang te verkrijgen onder het dak. Na gereedkomen van de dakconstructie wordt de grond boven het dak aangevuld en wordt de bestrating hersteld.

Ondergrondse werkzaamheden

Ook het ontgraven onder het dak en het aanbrengen van de vloer kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Welke methode wordt gekozen, hangt af van plaatselijke omstandigheden en randvoorwaarden van het ontwerp.

In den droge

Een droge werkruimte kan op twee manieren worden verkregen:

• verlaging van de grondwaterstand door middel van een bemaling aan de buitenzijde van de werkruimte;
• voortdurend uit de werkruimte pompen van het water. Deze methode kan worden toegepast indien de bodem voldoende ondoorlatend is. Wel moet worden gewaakt voor het opbarsten van waterremmende kleilagen. Zie ook de methode waarbij gebruik gemaakt wordt van een bodemafsluiting.

Beginnend vanuit een bouwput ter plaatse van de tunnelingang wordt met een graafmachine de grond onder het dak ontgraven. Het transport van de ontgraven grond geschiedt door middel van rijdend materieel. Vervolgens wordt de vloer (inclusief de eventuele wanden) gestort zoals gebruikelijk is in een bemalen bouwput. Al het bouwmateriaal en materieel wordt aan- en afgevoerd via de tunnelingangen. Hierdoor kan de transportafstand groot worden.

Natte methode (figuur 214.1)

Beginnend vanuit een bouwkuip ter plaatse van de tunnelingang wordt de grond onder het dak in den natte verwijderd met behulp van een cutterzuiger. Hierna wordt achtereenvolgens:

• de bodem, wanden en onderkant dak gereinigd;
• het onderwaterbeton gestort;
• de werkruimte leeggepompt;
• de vloer (en de eventuele wanden) gestort.

Deze methode is goed bruikbaar indien het dak hoger ligt dan de (grond)waterstand of als een beperkte bemaling is toegestaan. De afstand tussen onderkant dak en wateroppervlak moet voldoende groot zijn om de cutterzuiger onder het dak te laten varen.

Werken onder verhoogde luchtdruk (figuur 214.2)

Het water in de werkruimte wordt door middel van perslucht verdreven. Ontgraving en transport van de grond geschiedt op dezelfde wijze als bij pneumatisch afgezonken caissons. De werkruimte onder het dak wordt toegankelijk gemaakt via toegangskokers op het dak en/of via de einden van de toekomstige tunnelbuizen. In beide gevallen worden luchtsluizen aangebracht om materieel en bouwmaterialen te kunnen aanvoeren zonder dat de luchtdruk in de werkruimte wegvalt.

Door de luchtdruk ontstaan grote belastingen op de wanden en dak. Ook dienen de wanden berekend te zijn op een trekkracht ten gevolge van de luchtdruk. De diepte van de wanden in de grond dient mede gebaseerd te zijn op deze trekkracht.

De werkwijze met verhoogde luchtdruk is alleen mogelijk indien de bodem voldoende doorlatend is om het water door de bodem weg te persen.

Bij werken onder verhoogde luchtdruk gelden beperkingen ten aanzien van de inzet van mensen.

Met behulp van een bodemafsluiting

Afhankelijk van de bodemgesteldheid kan een waterremmende bodemlaag worden benut om de werkruimte af te sluiten van het grondwater. Deze bodemlaag kan de volgende gedaanten hebben:

• een natuurlijk aanwezige kleilaag, waarbij de wanden tot in deze laag worden aangebracht;
• de injectie van een zand- of grindlaag door middel van een injectievloeistof of grout;
• bevriezen van een laag grond met behulp van vloeibare stikstof.

In alle gevallen moet de waterdruk onder de bodemlaag door een bovenbelasting op de laag worden opgenomen. Het is daarom noodzakelijk dat de waterremmende laag diep genoeg ligt zodat boven deze laag voldoende grondballast aanwezig is.

De bak, gevormd door wanden en waterremmende laag, wordt bemalen. Het ontgraven en alle verdere werkzaamheden wordt op dezelfde manier uitgevoerd als de methode ‘in den droge’.

Kritische aspecten:

• samenhang tussen bodemgesteldheid en te kiezen ontgravingsmethode;
• grote invloed bouwfasen op belasting constructieonderdelen, vooral bij de methode met verhoogde luchtdruk.

Toepassing

De wanden/dak methode kan worden toegepast voor de bouw van het gesloten gedeelte en de overgangsgedeelten van een tunnel of onderdoorgang onder het maaiveld.

Voorwaarden

De wanden-dak methode wordt toegepast als de bouwtijd in de open bouwput moet worden beperkt.

Referenties:

• A16 Drechttunnel, gesloten landgedeelte
• Souterrain Den Haag (tramtunnel Grote Marktstraat).
• Noord-Zuidlijn (onder andere station Rokin)
• A2 tunnel te Maastricht (ter plaatse van ANWB-gebouw en Gemeenteflat).

Functie

Verzorgen van stof- en/of gronddichting.

Detailontwerp

Zie figuur 263.1.

Om zichtbaarheid van de voegvulling in de voeg en vervuiling van de voeg tegen te gaan wordt de voeg aan de binnenkant van de tunnel afgedicht met een eenvoudig flexibel profiel, zoals Illmod 600. Dit profiel volstaat als de bovenkant van het dek zich boven de grondwaterspiegel bevindt.

De in het beton gecreëerde sponning breed 30 mm wordt voorbewerkt met rubberlijm, waarna het voegprofiel aangebracht wordt.

Motivering

Het dilatatiebereik van een voegprofiel is ongeveer 20 mm. Aangezien t.b.v. het aanbrengen van het ACME 20A-profiel een minimale sponningbreedte van 20 mm vereist is en de maximale spon­ningbreed­te 40 mm bedraagt kan i.p.v. 30 mm ook een breedte van 25 mm worden aangehouden. Het dilatatiebereik is dan 5 mm groter.

Bij zeer extreme omstandigheden m.b.t. de mootlengte en tempera­tuur dient de toepas­baarheid van het voegprofiel i.v.m. het dilatatiebereik gecontro­leerd te worden.

Materiaal kwaliteit

Het ACME-profiel wordt op vele plaatsen toegepast, bv. onder het wegdek of in wanden binnen de tunnel of wanden buiten de tunnel, zowel aan open zijde als aan grondzijde, als ook bij de middenberm. Al deze locaties hebben verschillende eisen, wat er toe kan leiden dat er verschillende kwaliteiten gebruikt moeten worden. De belangrijkste keuze is die of het profiel bestand moet zijn tegen chemische stoffen of tegen daglicht. In het eerste geval is een NBR type aan te bevelen en in het tweede geval een EPDM. Recent is gebleken dat het NBR type slecht tegen daglicht kan. Al na 1 jaar kan er in de buitenhuid craquelé optreden, dat echter niet doordringt en de functie afdichting niet teniet doet. Esthetisch is het echter niet. De NBR kan met een coating worden beschermd.

In Materialen is een tabel opgenomen met materiaal eigenschappen van ACME-profielen.

Conservering

Niet van toepassing.

In de onderliggende artikelen worden de ‘best practices’ beschreven voor objecten die uitsluitend een functie vervullen tijdens de gebruiksfase. Objecten die een functie vervullen tijdens de bouwfase of zowel tijdens de bouw- als de gebruiksfase, worden beschreven in onderliggende artikelen van artikel Objectdetaillering bouwfase.

Uitzondering zijn de voegen van zinktunnels, deze worden behandeld in Specifieke detaillering voegen afgezonken tunnels.

Functie

Verzorgen van stofdichting.

Detailontwerp

Zie figuur 264.1 en figuur 264.2.

Opgemerkt wordt dat de toepassing van tegels in verkeerstunnels de laatste jaren niet meer gebruikelijk is, vanwege de kosten gemoeid met het regelmatig schoonhouden. De reflectie van het licht via het tegelwerk draagt namelijk slechts enkele procenten bij aan het verlichtingsniveau, zodat het economischer is hetzelfde doel te bereiken door een iets sterkere verlichting.

Over een dilatatievoeg wordt tegelwerk niet doorgetrokken. Het tegelwerk op de wand van iedere individuele moot wordt beëindigd.

Na het aanbrengen van de tegels wordt de in het beton gecreëerde sponning voor­bewerkt met rubberlijm, waarna het voegprofiel aangebracht wordt. De voorzijde van het daar toe te passen profiel (ACME) gelijk gehouden met het voorvlak van de tegels, als aangegeven in figuur 254.2 of de tegelrand te detailleren als aangegeven in figuur 264.1 of figuur 264.2.

Indien na het ontkisten 5 mm of meer van de scherpe betonrand afbrokkelt, moet deze gerepareerd worden met kunstharsmortel.

Door de scherpe randen van de tegels kan het voegprofiel beschadigd raken bij het inbrengen. Dit wordt voorkomen door de tegels iets terug te houden en dan de rand vol te zetten met kunstharsmortel.

Motivering

Geen.

Conservering

Niet van toepassing.

Een tunnel maakt deel uit van lijnvormige infrastructuur zoals een weg of een railverbinding. Het geometrische profiel van deze lijnvormige infrastructuur bepaalt daarmee in belangrijke mate de vorm en afmetingen van de tunnel. Onderstaande artikelen beschrijven het geometrische profiel waarbij onderscheid is gemaakt naar:

• wegen;

• spoorwegen;

• tram- en metrolijnen.

Een tunnel is een civiel-bouwkundige constructie die onderdeel is van een weg bij kruising met een andere weg, spoorweg, waterweg of een terreinverdieping, waarbij grond en/of (grond)water moet worden gekeerd en/of een overdekt gedeelte van meer dan 80 m ontstaat voor de onderdoorgaande weg (bron Richtlijn Ontwerp Kunstwerken [27]). Aan een tunnel waarvan het langst omsloten gedeelte langer is dan 250 m worden aanvullende eisen gesteld (bron: Wet Aanvullende Regels Veiligheid Wegtunnels [88]) welke zijn vastgelegd in de Landelijke Standaard RWS Tunnelsysteem [90].

Met het begrip ‘tunnelconstructie’ wordt in dit handboek het geheel van tunnel en toeritten bedoeld. Dit handboek beschrijft cut-and-cover- en afgezonken tunnelsystemen, die van toepassing zijn op de volgende typen constructies:

• gesloten constructies, langer dan 250 m;
• gesloten constructies, korter dan 250 m;
• gedeeltelijk gesloten constructies;
• open bakconstructies, zijwaarts gesloten (aan de bovenzijde open) constructies voor tunneltoeritten en verdiepte wegen.

Hiervoor bestaan verschillende uitvoeringsvarianten. De volgende worden in dit handboek behandeld (zie voor een beschrijving met toelichting Uitvoeringsprincipes):

• bouwkuip met onderwaterbeton;
• bouwkuip met een natuurlijke of kunstmatig aangebrachte waterremmende laag;
• polderconstructie met behulp van folie in een bouwkuip of met taluds;
• polderconstructie met cement-bentonietwanden met taluds;
• afgezonken tunnels.

Het handboek gaat over het ontwerp van tunnelsystemen en de uitvoeringsaspecten van deze constructies. Bij het ontwerp van een constructie behoort ook een beschouwing van de uitvoeringsaspecten. Tijdelijke constructies die essentieel zijn voor de veilige maakbaarheid van de constructie dienen een integraal onderdeel van het ontwerp te zijn. De gangbare uitzondering hierop is de bekistingsconstructie, die in het algemeen geen direct onderdeel uitmaakt van het civiele ontwerpproces. De reden hiervoor is dat het ontwerp van een bekisting meestal zonder directe afhankelijkheid van de gekozen constructievariant ontworpen en gemaakt kan worden, waardoor het ontwerp van de bekisting doorgaans geen knelpunt vormt.

Als calamiteitenafdichting en om hechting van de overlaging aan de flexibele afdichting te voorkomen wordt de ruimte boven de afdichting met carifalt ingegoten (zie figuur 265.1). Ook het carifalt dient niet aan het afdichtingsprofiel te hechten, daartoe wordt een laagje (zilver)zand op de afdichting geplaatst alvorens het in te gieten.

Scheuren in het asfalt boven dilatatievoegen kunnen beperkt worden door het aanbrengen van een strook glasvezelweefsel over de voeg (figuur 265.2) die de uitzetting of inkrimping over een grotere afstand verspreid.

De verschillende uitvoeringsprincipes die in dit handboek aan de orde komen zijn als volgt in te delen:

• Afgezonken Tunnels, gebouwd in (zie Afgezonken tunnel):
  
  • een separaat bouwdok;
  • de toerit;
  • een scheepsdok.

• Betonconstructie, gebouwd in:
  • Een bouwput met bemaling (zie Betonconstructie in bouwput met open bemaling).
  • Een bouwkuip met (tijdelijke) damwanden en onderwaterbeton (zie Betonconstructie in bouwkuip met damwanden en onderwaterbeton).

• Kuipconstructie, bestaande uit:
  • Permanente stalen damwanden en een vloer van onderwaterbeton met eventueel een vloer van constructiebeton (zie Bouwkuip met permanente damwanden en permanent onderwaterbeton).
  • Betonnen diepwanden en een vloer van constructiebeton, eventueel gestort op een vloer van onderwaterbeton (zie Bouwkuip met diepwand en onderwaterbeton).

• Polderconstructie: Dit is een constructie met een in de grond aangebrachte kuip- of bakvormige waterdichte laag, waardoor het mogelijk is om binnen de bak of kuip het grondwaterpeil en het maaiveld permanent te verlagen. Eventueel worden natuurlijke in de bodem aanwezige waterdichte lagen, bijvoorbeeld potklei, als afsluitende laag gebruikt en in de constructie opgenomen. Varianten van polderconstructies zijn:
  • Een folieconstructie, in den droge aangebracht (zie Kunstmatige polder met in den droge aangebrachte folie).
  • Een folieconstructie, in den natte aangebracht (zie Kunstmatige polder met in de natte aangebrachte folie); een bijzondere vorm van deze polderconstructie is de U-polder, waarbij de folie binnen een (tijdelijke) bouwkuip in de natte wordt afgehangen (zie Kunstmatige polder in de vorm van een U-polder).
  • Een constructie, bestaande uit een natuurlijk aanwezige of kunstmatig aangebrachte waterremmende bodemlaag en in de grond aangebrachte cement-bentoniet wanden of stalen damwanden als grondwaterkering (zie Kunstmatige polder met cement-bentonietwand of stalen damwanden).
  • Een constructie, bestaande uit een natuurlijk aanwezige of kunstmatig aangebrachte waterremmende bodemlaag en in de grond aangebrachte damwanden als grond- én grondwaterkering.

figuur 46.1 t/m figuur 46.5 geven een schematisch overzicht van de uitvoeringsvarianten.

De te kiezen wijze van uitvoeren wordt met name bepaald door de grondgesteldheid ter plaatse en de diepteligging van de tunnel. Bij het ontwerp van een tunnel is het zeer belangrijk om deze variaties in kaart te brengen en ook gebruik te maken van de omstandigheden ter plaatse. Zo kan het gebruik van een natuurlijke waterdichte laag, of het bemalen een onderwaterbetonvloer besparen en kan het variëren in hoogteligging de kosten van de funderingsconstructie significant reduceren.

CSM = Cutter Soil Mix

MIP = Mixed In Place

In dit artikel worden veel voorkomende begrippen binnen de tunnelbouw verklaard, evenals typen wegconstructies. De weergave van de definities sluit zo dicht mogelijk aan op de officiële weergave volgens de Van Dale. De bijbehorende tekeningen geven schematisch aan hoe de constructie eruit kan zien.

De tunnels die in dit handboek worden behandeld kunnen naar type gebruik worden ingedeeld in railtunnels en wegtunnels.

• Met railtunnels worden zowel lightrail- en tramtunnels als spoortunnels voor treinverkeer bedoeld (zie voor een nadere specificatie van deze definities ook Veiligheidsregelgeving railtunnels).
• Met wegtunnels worden zowel tunnels in autosnelwegen als in niet-autosnelwegen aangeduid. In sommige bronnen wordt ook de definitie ‘verkeerstunnel’ gebruikt, daarmee wordt in het algemeen hetzelfde bedoeld als ‘wegtunnel’.

(Gedeeltelijk) omsloten wegconstructies zijn naar geometrie in groepen onder te verdelen. Elke groep heeft zijn eigen specifieke veiligheidsaspecten met de daarbij behorende inrichting. De groepen wegconstructies zijn:

• lange gesloten constructies – tunnels;
• korte gesloten constructies;
• gedeeltelijk gesloten constructies;
• zijwaarts afgesloten constructies.

De voeg wordt bij toepassing van spoor in ballast op de vloer of het dek van een gesloten tunnel beschermd tegen ballaststenen door een staalplaat over de voegovergang toe te passen. Indien hemelwater op het dek kan voorkomen wordt een voeg als in figuur 266.1 toegepast. Als dit niet het geval is, is de voeg uit figuur 266.2 - Voegovergang voor spoor in ballast zonder aanwezigheid van hemelwater toereikend.

In veel gevallen dienen om andere redenen (zie Ballastmatten) ballastmatten onder de ballast te worden toegepast. In dat geval kan worden volstaan met het detail als aangegeven in figuur 266.3.

Tunnels zijn lange gesloten, rechthoekige of ronde kunstwerken ten behoeve van een weg of spoorweg. Deze kunnen worden ingedeeld in de volgende typen:

• een tunnel onder een watergang (figuur 7.1);
• een tunnel onder maaiveld (figuur 7.2);
• een tunnel boven maaiveld (figuur 7.3).

De doorsnede kan zowel rechthoekig als rond zijn, zoals aangegeven in figuur 7.4.

In het dagelijkse spraakgebruik wordt de term tunnel ook gebruikt voor constructies die binnen het kader van dit handboek niet als tunnel worden gezien. Een voorbeeld hiervan is de fiets ’tunnel’.

Nagegaan moet worden of de voeg onderworpen kan zijn aan brandbelasting en zo ja, hoe de voegprofielen te beschermen. De temperatuur op de, in de betonconstructie opgenomen, rubbermetalen dilatatievoegprofielen mag maximaal tot 80 °C oplopen. Het eventueel vervangen van beschadigde dilatatievoegprofielen is extreem kostbaar, het is daarom verstandig om deze profielen te beschermen. Een mogelijke oplossing kan het toepassen van een brandwerend koord zijn als weergegeven in figuur 267.1. Dit koord dient over de gehele lengte van de te beschermen voeg te worden aangebracht.

Alternatieven zijn de toepassing van een strook Promaseal die goed wordt vastgezet in de voeg, of brandwerende isolatieplaat (steenwol), waarmee zowel het voegprofiel beschermd is, als de dilatatie bekist wordt.

Opslaan van gegevens

Deze website bevat (contact)formulieren, waarbij alle ingevulde velden worden opgeslagen op de server van www.handboektunnelbouw.nl. De bewaarde gegevens dienen puur als back-up van het bericht, zodat de commissie van het Handboek Tunnelbouw bij evaluatiemomenten de berichten overzichtelijk kan inzien en behandelen. De berichten en opgeslagen gegevens worden voor geen enkel ander doel gebruikt of gedeeld.

Cookies

Op deze website wordt alleen een Analytics cookie gebruikt.

Privacy wetgeving en Analytics

Zoals hieronder beschreven in de officiële verklaring die Google Analytics gebruikers op hun website moeten plaatsen maakt deze website gebruik van Google Analytics. Dit programma levert belangrijke statistieken over aantallen bezoekers, de bezochte pagina’s, de verkeersbronnen en andere essentiële informatie waarmee wij deze website voortdurend kunnen verbeteren voor de gebruikers. Deze statistieken zijn anoniem en niet te herleiden tot een bepaalde persoon of gebruiker. Er wordt geen gebruik gemaakt van ‘behavioural targeting’ waarmee u op basis van uw klikgedrag speciale inhoud krijgt te zien; uw surfgedrag blijft volledig anoniem. Gegevens uit contactformulieren worden nooit in Analytics verwerkt of opgeslagen. Google Analytics maakt gebruik van een cookie, dat is een klein bestandje dat op uw computer wordt opgeslagen. Wij hebben Google Analytics conform de privacywetgeving ingericht, zodat er geen toestemming vooraf van de gebruiker nodig is.

IP adressen worden gemaskeerd en gegevens niet gedeeld

Het cookie van Google Analytics is een ‘first party cookie’, dat wil zeggen dat het cookie officieel eigendom is van het COB en niet van Google. Dit cookie wordt niet gebruikt voor advertenties of andere commerciële doeleinden. Het COB heeft een verwerkersovereenkomst met Google. Daarnaast is Google Analytics zo ingesteld dat IP-adressen anoniem zijn gemaakt, zodat gegevens nooit naar u of uw IP adres te herleiden zijn. Verder wordt vanuit het Analytics account van het COB geen informatie gedeeld met Google of andere partijen. Daarmee is het Analytics cookie van het COB een niet-privacy gevoelig first-party cookie dat nodig is om de kwaliteit en veiligheid van COB.nl te kunnen waarborgen. Het Analytics cookie blijft 6 maanden geldig.

Opt-out

Als u het script van Analytics liever helemaal wilt blokkeren dan kunt u hier een opt-out plugin voor Google Analytics downloaden: https://tools.google.com/dlpage/gaoptout. Met deze plugin telt uw bezoek niet meer mee in de statistieken van alle websites die Google Analytics gebruiken.

Google Analytics – verklaring van Google

Deze website maakt gebruik van Google Analytics, een webanalyse-service die wordt aangeboden door Google Inc. (“Google”). Google Analytics maakt gebruik van “cookies” (tekstbestandjes die op uw computer worden geplaatst) om de website te helpen analyseren hoe bezoekers de site gebruiken. De door het cookie gegenereerde anonieme informatie over uw gebruik van de website wordt overgebracht naar en door Google opgeslagen op servers in de Verenigde Staten. Google gebruikt deze informatie om bij te houden hoe deze website wordt gebruikt, rapporten over de website-activiteit op te stellen voor de eigenaar van deze website (COB) en andere diensten aan te bieden met betrekking tot website-activiteit en internetgebruik. Google mag deze informatie alleen aan derden verschaffen indien Google hiertoe wettelijk wordt verplicht, of voor zover deze derden de informatie namens Google verwerken. Google zal Uw IP-adres niet combineren met andere gegevens waarover Google beschikt. U kunt het gebruik van cookies weigeren door in Uw browser de daarvoor geëigende instellingen te kiezen. Wij wijzen u er echter op dat u in dat geval wellicht niet alle mogelijkheden van deze website kunt benutten. Door gebruik te maken van deze website geeft u toestemming voor het verwerken van de informatie door Google op de wijze en voor de doeleinden zoals hiervoor omschreven.

Meer informatie

Als u vragen heeft over deze privacyverklaring of als u zich zorgen maakt over de manier waarop wij uw persoonsgegevens verwerken, kunt u contact opnemen met het COB via info@cob.nl.

Dit zijn korte gesloten kunstwerken ten behoeve van een weg of spoorweg. figuur 8.1 t/m figuur 8.2 tonen achtereenvolgens:

• Een aquaduct, dat wil zeggen een kort, gesloten kunstwerk, dat water voert over een dal, een verkeersweg of een spoorweg.

• Een onderdoorgang, dat wil zeggen een kort, gesloten kunstwerk waarmee een weg of spoorweg onder een weg, spoorweg of maaiveld wordt geleid.

Functie

Tegengaan van vlamdoorslag in de voeg/dilatatie hittewerende bekleding.

Detailontwerp

Zie figuur 268.1 en figuur 268.2.

In de eerst te storten moot wordt een lat opgenomen, die na het verharden van het beton eenvoudig kan worden verwijderd. In de erna te storten moot wordt een strook hittewerende bekleding opgenomen, die d.m.v. snelbouwschroeven wordt vastgemaakt aan de ervoor liggende hittewerende bekledingsplaten. T.p.v. de eerst te storten moot worden de strook en de ervoor liggende platen niet aan elkaar vastgemaakt (methode A). Bij renovatie kan methode B als alternatief gebruikt worden.

Het aangegeven merk en type zijn slechts een voorbeeld. Opgemerkt wordt dat het weergegeven detail een voeg zonder voegbreedte betreft (bv. als in geval van een afgezonken tunnel), echter het principe wijkt hiervan niet af.

Opgemerkt wordt dat het weergegeven detail een voeg zonder voegbreedte betreft (bv. als in geval van een afgezonken tunnel), echter het principe wijkt hiervan niet af.

Motivering

De oplossing volgens methode B wordt meestal toegepast bij later aan te brengen platen, maar heeft het nadeel dat er een sprong in de voeglijn zit (t.o.v. het voegprofiel).

Conservering

Snelbouwschroeven dienen uitgevoerd te worden in RVS.

Dit zijn deels gesloten rechthoekige kunstwerken ten behoeve van een weg of spoorweg. figuur 9.1 en figuur 9.2 tonen achtereenvolgens:

• Een overkapte bakconstructie, dat wil zeggen een weg (beneden maaiveld) tussen wanden en voorzien van een grotendeels gesloten dakconstructie.

• Een luifelconstructie, dat wil zeggen een constructie die een weg op maaiveld grotendeels afschermt van de omgeving om geluidsoverlast naar de omgeving te beperken. De constructie heeft een grotendeels gesloten karakter.

Functie

Verzorgen van een permanente waterdichting van de voeg.

Detailontwerp

Zie figuur 269.1.

Er wordt een rubbermetalen voegstrook van bijvoorbeeld het type W9U ingestort. Indien sprake is van een profiel met injectie (dan is het type bijvoorbeeld W9UI), dienen de pennen die in de injectiebuizen (h.o.h. 3-5 m) zitten, d.m.v. dop­moeren aan de voeg­strook te worden bevestigd.

In geval van een horizontaal verlopend voegprofiel, bijvoorbeeld bij aansluiting van een vloer of dak, worden de beide uiteinden, voorafgaand aan de stort, ca. 20 mm opge­haald (omhoog gebogen). Na verharding van het beton worden de pennen uit de injectiebui­zen ge­schroefd. Via de injectiebui­zen­ en een aan de onderzijde van de plaat aangebracht sponsje (waterzijde) wordt vervolgens het beton geïnjecteerd met een epoxy-polyurethaan. Het polystyreenschuim wordt verwij­derd en de buizen worden met een afdekdop afgedicht. De over­gebleven sparingen worden tenslotte gevuld met epoxy-mortel of krimparme cementgebonden mortel.

Een goed ontworpen en uitgevoerde constructie zou feitelijk in praktische zin waterdicht moeten zijn en blijven. Bij ondergrondse constructies die (grond)waterkerend zijn, is de praktijk helaas dat deze gedurende de levensduur vaak lekkages vertonen. Tijdens de bouwfase gebeurt dit ook frequent, maar voor de oplevering wordt dit gedicht door soms uitgebreide injectiewerkzaamheden. Deze lekkages zijn vooral problematisch in verband met de verkeersveiligheid (gladheid). Vooral gedurende vorstperioden wordt dit vaak onaanvaardbaar, zie bijvoorbeeld figuur 269.2. Het achterwege laten van rubber-metalen voegstroken boven de (maximale) grondwaterstand is in het algemeen geen goed idee (verkeerde bezuiniging). Ook hemelwater dient gekeerd te worden.

Veel informatie is te vinden in de RWS publicatie Lekkage in tunnels – Dilatatievoegen en beton [17].

Motivering keuze al dan niet injecteerbaar profiel

Conform ROK dient, bij een waterdruk van 60 kPa (0,6 bar) of hoger, altijd een injecteerbaar rubbermetalen dilatatievoegprofiel te worden toegepast, dat preventief wordt geïnjecteerd (13.14 van ROK [27]).

Opgemerkt wordt dat deze regel bij recente projecten niet altijd meer is toegepast. Bijvoorbeeld bij de A2 tunnel te Maastricht is een niet-injecteerbaar W9u profiel toegepast. Hierbij is de afweging gemaakt dat indien de waterdichtheid onvoldoende zou zijn, na afloop middels boorgaten tegen de waterdruk in kan worden geïnjecteerd om alsnog de geëiste waterdichtheid te bereiken. Anderzijds is er bij de eveneens recente 2^e Coentunnel te Amsterdam, wél voor gekozen de eerder beschreven werkwijze met preventieve injectie uit te voeren.

Bij zeer extreme ver­vor­mingen en/of waterdrukken dient de toe­pas­baarheid van dit type profiel gecontro­leerd te worden (zie documentatie).

Het afdekvoetje voorkomt dat het injectie­sponsje ingeknepen wordt, waardoor niet meer geïnjecteerd zou kunnen worden. Om te voorkomen dat lucht ingesloten wordt, worden de uiteinden van het profiel in dak en vloer opgetrokken.

Conservering

Niet van toepassing.

De rubbermetalen voegstrook (figuur 269.3) kan in het vlak en loodrecht op het vlak bewegingen ondergaan. Een combinatie van deze bewegingen zou ook kunnen.

Voor bewegingen in de X-richting worden door de leverancier ontwerpgrafieken gegeven waarin de toelaatbare waterdruk als functie van de verlenging in X-richting wordt gegeven. De toelaatbare waterdruk neemt hierbij af bij toenemende initiële voegbreedte. De leverancier van dergelijke voegprofielen kan deze informatie verstrekken.

Dilatatievoegen vertonen volgens praktijkervaringen soms grotere bewegingen dan verwacht en groter dan volgens de ontwerpgrafieken van de leverancier toelaatbaar is. De rubbermetalen voegstroken dienen de voegbewegingen mee te maken zonder dat het rubber scheurt, omdat anders de waterdichtende functie van de constructie in gevaar komt. Momenteel (begin 2012) bestaat geen goed overzicht van de totale omvang van deze problematiek. Hieronder zijn ter informatie drie probleemgevallen beschreven.

1. Bij de 1^e Coentunnel is de noordelijke toerit van de 1^e Coentunnel aan het uiteinde meer dan 10 cm richting Den Helder verplaatst. De rubbermetalen voegstroken doorstaan deze verplaatsing, verdeeld over aantal voegen, nog steeds zonder scheurvorming (de vraag is echter: hoe lang nog?). De hypothese is dat het ‘kruipen’ van de Coentunnel-afritten veroorzaakt wordt doordat vuil en grond tijdens een koude periode, wanneer de voegen meer open staan, naar binnen dringt en tijdens een warme periode verhindert dat de voegbreedte weer minder wordt (hysteresis). Gezien het voorgaande is het van groot belang ook aan de grondzijde een flexibel rubberen profiel aan te brengen die de voegbewegingen, als gevolg van temperatuurverschillen over de seizoenen, kan volgen en tegelijk een afdichtende functie heeft opdat geen grond en vuil in de voeg kan dringen.
   
2.  De onderdoorgang Kortendijkpoort (1973) onder de A58 bij Roosendaal lekte al jaren. In 2006 is door de gemeente Roosendaal besloten om de lekkages te gaan dichten. Na een inspectie is gekozen om naast het standaard injecteren van watervoerende scheuren in de betonvloeren bij twee lekke dilatatievoegen van de hoogst gelegen niet onderheide betonmoten 1 en 8, die circa 78 mm open staan, een nieuw rubber voegprofiel in het wegdek aan te brengen. Dit ter vervanging van de bestaande rubberprofielen type W3A. In de jaren 1983 was dit eerder door Directie Bruggen van RWS uitgevoerd op de betonmoten 3 en 6.De grote vervorming van de dunne W3A profiel zou bij verdere toename van de voegbreedte verder kunnen inscheuren en bij hoge grondwaterstanden veel wateroverlast op de weg kunnen veroorzaken. In de uitvoeringsfase werd opnieuw bevestigd dat beide voegen inderdaad waren ingescheurd. Voor zover bekend is dit tot op heden de eerste keer dat een bestaande rubber-metalen voegstrook door een nieuw rubberprofiel moest worden vervangen. Voor meer achtergrondinformatie zie Dilatatievoegen en beton [17]. Deze casus geeft aan dat een gescheurde rubber-metalen voegstrook in principe te vervangen is door een nieuw aan te brengen profiel (wel relatief kostbaar). Wellicht zijn er op de in Roosendaal gekozen oplossing goedkopere varianten denkbaar.
3.  Botlektunnel: door zettingen is het omegaprofiel behoorlijk vervormd in Z-richting (zie figuur 269.3). Dit kwam aan het licht tijdens inspectie van het voegprofiel. De profielen functioneren echter nog steeds perfect. Er zit dus nogal wat reserve in.

In voorgaande gevallen worden de rubbermetalen voegstroken op trek in het vlak van het voegprofiel belast. Nadere informatie over dit onderwerp is gegeven in 12.7 van de RWS-publicatie [17].

Voor de beweging evenwijdig aan de voeg, dus in y en z-richting zijn voor zover bekend geen ontwerpgrafieken beschikbaar. Aannemelijk is dat de opneembare beweging in deze richtingen afhangt van de grootte van de initiële voegbreedte. Het is echter praktijk deze bewegingen vanuit het ontwerp zoveel mogelijk te beperken. Bij op palen gefundeerde constructies zullen geen grote verplaatsingsverschillen over een voeg optreden. In geval van op staal gefundeerde constructies worden verschilvervormingen in het algemeen voorkomen door deuvels in de voeg op te nemen, tenzij de grondslag zeer stijf en sterk is. Dit laatste is het geval bij de A2 tunnel te Maastricht waar de ondergrond bestaat uit kalksteen.

Dit neemt niet weg dat er ook enkele positieve voorbeelden zijn van opgetreden deformaties evenwijdig aan de voeg, die niet tot lekkage hebben geleid. Bij het opdrijven van een moot in de toerit van de Vlaketunnel heeft, bij een voegbreedte van ca. 20 mm, de aanwezige rubbermetalen voegstrook een verschilverplaatsing van ca. 150 mm over de voeg doorstaan zonder lek te raken. Breuk van het rubber trad in een uitgevoerde liftproef pas bij 280 mm verschilverplaatsing op, bij dezelfde initiële voegbreedte van 20 mm. Een ander voorbeeld is de Willemspoortunnel, waar op één locatie een verschilvervorming is opgetreden van 35 mm. Ook dat heeft niet geleid tot lekkage. Aannemelijk is dat de grootte van de initiële voeg in beide gevallen een positieve rol heeft gespeeld. Onbekend is bij welke verschildeformatie het profiel zou zijn gescheurd indien de voegbreedte geringer zou zijn geweest. Ook is onbekend of de verschilvervorming de levensduur zal beperken.

Deze constructies, die ook wel ‘zijwaarts afgesloten constructies’ worden genoemd, zijn open rechthoekige kunstwerken ten behoeve van een weg of spoorweg. figuur 10.1 t/m figuur 10.3 tonen achtereenvolgens:

• Een verdiepte weg, dat wil zeggen een open wegconstructie gelegen beneden maaiveld.

• Een weg voorzien van geluidsschermen, doorgaans op maaiveld, om geluidsoverlast naar de omgeving te beperken. Deze constructie valt buiten de scope van dit handboek.

Functies:

• Toestaan van geringe bewegingen loodrecht op en evenwijdig aan het voegvlak.
• Toestaan van rotatie.

Toepassingen

Bij leidingen t.p.v. dilatatievoegen zowel in constructiebeton als in ballastbeton.

Detailontwerp

Zie figuur 270.1, figuur 270.2 en figuur 270.3.

Aan het uiteinde van de eerst te storten moot wordt een met 20 mm airex omwikkelde U2-koppeling (P.V.C.) of komeetkoppeling (vezelcement) ingestort.

Bij doorvoer van leidingen ø 63/55 wordt veelal een ‘verlengde’ U2 koppeling toege­past. Door de grotere lengte van de koppeling ten opzichte van een normale U2-koppeling zijn grotere veranderingen op te vangen zonder dat de afdichting in gevaar komt.

Opgemerkt wordt dat het weergegeven detail een voeg zonder voegbreedte betreft (bv als in geval van een afgezonken tunnel), echter het principe wijkt hiervan niet af.

Naast bovengenoemde oplossingen wordt bij kleine mantelbuizen (tot 19 mm) over een lengte van 1 m een extra buis met een diameter van 32 mm aangebracht. De uiteinden van deze buis worden afgekit om te voorkomen dat (cement)water in de buis stroomt.

Motivering

Om enige zetting te kunnen opnemen wordt de koppeling omwikkeld met airex of een ruimere extra omhullingsbuis toegepast.

Conservering

Niet van toepassing.

Algemeen

In relatie tot afgezonken tunnel

Bij het ontwerp van een weg spelen vele aspecten een rol. Steeds meer wordt gevraagd om een integraal ontwerp van de weg met de omgeving. Vanzelfsprekend spelen hierbij zowel economische, verkeerskundige, planologische als milieutechnische aspecten een rol. Al deze aspecten maken deel uit van het overkoepelende proces van het tot stand komen van wegen. Het planningsproces bij het tot stand komen van (hoofd)wegen is ontleend aan het Meerjarenprogramma Infrastructuur Ruimte & Transport (MIRT) [91].

In het MIRT zijn de verkenning-, planstudie- en realisatiefasen onderscheiden, waarbinnen zich zowel bestuurlijke als technische processen afspelen.

Belangrijk om te beseffen is dat tijdens het totstandkomingsproces van (hoofd)wegen in het bestuurlijke proces verschillende keuzes worden gemaakt die leidend (en bindend) zijn voor het technische proces. Binnen het technische proces vindt onder meer het wegontwerpproces plaats.

In de volgende artikelen wordt nader ingegaan op de ontwerprichtlijnen van autosnelwegen en niet-autosnelwegen.

Richtlijnen voor het ontwerp van autosnelwegen worden hier niet uitgebreid omschreven omdat deze zijn gegeven in de NOA, (Nieuwe Ontwerprichtlijnen Autosnelwegen) [53].

Inmiddels wordt gewerkt aan een update van de NOA tot een helder en toetsbaar document. Dat nieuwe document zal ROA20xx [54] gaan heten, waarbij 20xx staat voor het jaartal van verschijnen (bijvoorbeeld 2014). Bij het samenstellen van dit handboek was de verschijningsdatum nog niet bekend. Specifieke aspecten ten aanzien van verkeerstunnels worden opgenomen in een apart hoofdstuk in de ROA20xx.

Het gehele geometrische ontwerp van de autosnelweg wordt beschreven in de genoemde NOA / ROA. Voor het gedeelte van de autosnelweg dat zich in de tunnel bevindt, dient daarnaast ook nog gebruik gemaakt te worden van ‘Wegontwerp in tunnels – Convergentie- en divergentiepunten in en nabij tunnels’ [59].

Veiligheidseisen voor tunnels in autosnelwegen zijn gegeven in Basisspecificatie TTI RWS Tunnelsystemen [80]. Opgemerkt wordt dat per oktober 2012 de VRC voor tunnels langer dan 250 meter is komen te vervallen.

Voor gesloten constructies, korter dan 250 meter zal naar verwachting nog dit jaar de Richtlijn Veiligheidsvoorzieningen voor verdiepte liggingen en korte overkappingen uitkomen.

Voor het ontwerp van niet-autosnelwegen wordt verwezen naar CROW-publicatie 164 Handboek wegontwerp [55] en CROW-publicatie 720 ASVV 2004 Aanbevelingen voor verkeersvoorzieningen binnen de bebouwde kom [56]. Tevens kan gebruik gemaakt worden van ‘Wegontwerp in tunnels – Convergentie- en divergentiepunten in en nabij tunnels’ [59].

Ten aanzien van het ruimtelijk alignement komen onderstaand achtereenvolgens aan de orde:

• de wegcategorie;

• de aansluitende wegen;

• het wegverkeerssysteem;

• het horizontaal en verticaal alignement;

• de horizontale bogen en rechtstanden;

• de zichtafstanden;

• de continuïteit en de uniformiteit;

• de ruimtelijke helling;

• de verkeersveiligheid;

• de consistentie en het wegbeeld. 

Wegcategorie

De wegcategorie bepaalt in principe de ontwerp­snelheid, zie tabel 18.1. De ontwerpsnelheid hangt niet alleen af van de wegcategorie maar ook van de omgevingsfactoren en het alignement van de voorafgaande wegvakken.

Opgemerkt wordt dat bij een lagere wegcategorie bij inpassing meer rekening moet worden gehouden met de omgevings­kenmerken van de weg. 

Aansluitende wegen

Indien in- en uitvoegingen van aanslui­tende wegen op voldoende afstand van elkaar en van de tunnel zijn gelegen, zullen deze de capaciteit en afwikke­lingsintensiteit van de tunnel niet nadelig beïnvloeden. Juist in stedelijke gebieden kunnen de aansluitende wegen van belang zijn voor het ruimtelijk alignement. 

Wegverkeerssysteem

Tussen de mens, de weg en het voertuig bestaat een relatie:

• De mens heeft als kenmerken de kunde, de er­va­ring en de in­stel­ling. De rijtaak van de mens bestaat uit het proces van waarnemen, beoorde­len, beslissen en rea­geren.

• De weg wordt gekenmerkt als informatiebron en de feitelijke rijbaan.

• Het voertuig is door de vorm en de afmetingen bepalend voor de ooghoogte in verband met zichtafstanden. 

Horizontaal en verticaal alignement

Het horizontaal en ver­ticaal alignement die­nen, ter voorkoming van knelpun­ten bij la­tere stappen, reeds vanaf het begin in on­derlinge samenhang te worden ont­worpen. Regels voor de combinatie van het horizontale en verticale alignement zijn samengevat in tabel 18.2.

Horizontale/vertica­le bogen en rechtstan­den

Iedere combinatie van bogen en recht­standen heeft voor- en nade­len en tevens specifieke toepassingsgebieden. De volgende grondvormen worden onderscheiden:

• de ruimtelijke rechtstand;

• de vlakke horizontale boog;

• de verticaal gekrom­de rechtstand in het horizontaal aligne­ment;

• de samengestelde boog.

Zichtafstanden

Het wegontwerp dient te resulteren in dusdanige zichtafstanden dat veilig gereageerd kan worden op gebeurtenissen en situaties achter, opzij en voor het voertuig. De aard van de handeling (inhalen, remmen) bepaalt welk soort zicht­afstand in het ontwerp moet worden gehanteerd. Hierbij bestaat onderscheid in de volgende typen zicht:

• het rijzicht;

• het stopzicht;

• het inhaalzicht;

• het oprijzicht.

Het wegverloop bij tunnels is in ver­band met zichtlengte van groot be­lang.

Continuïteit en uniformiteit

In het geheel van weg en wegomge­ving moet gestreefd worden naar een continue en vol­doend afwisselende informatiestroom. Aangezien in het wegontwerp behoort te worden uitgegaan van continuïteit, dienen veranderingen tijdig te worden ingeleid. Binnen één wegcategorie dienen over de gehele lengte van een weggedeel­te dezelfde kenmerken aanwezig te zijn.

De herkenbaarheid voor de weggebruiker moet worden vergemak­kelijkt door binnen de voorkomende kenmerken zo min mo­gelijk variatie aan te brengen. Hierbij zo min mogelijk afwij­ken van het normale patroon binnen één wegcate­gorie (denk aan bebake­ning en marke­ring).

Ruimtelijke helling

De ruimtelijke helling moet gelimiteerd worden om afglijden van het voertuig te verhinderen. Onder normale omstandigheden is het gewenst dat de ruimtelijke helling niet groter is dan 7 %.

De ruimtelijke helling wordt berekend met be­hulp van de volgende formule:

waarin:

p_r = het ruimtelijk hellingspercentage onder hoek

p_l = het langshellingpercentage

p_d = het dwarshellingpercentage

Verkeersvei­ligheid

De volgende aspecten van het wegontwerp bepalen de verkeersveiligheid:

• geometrie van de weg;

• kwaliteit wegdek;

• markering, bebake­ning en beweg­wijze­ring;

• verkeersregels, -maatregelen, -rege­ling en -sig­na­lering;

• voorzieningen (zoals be­planting, verzor­gingsplaatsen, hectometerring en alar­me­ringssysteem).

Onder de kwaliteit van het weg­dek wordt ver­staan de stroefheid, vlakheid en wateraf­voerbaarheid. Verkeersmaatregelen moeten als zinvol wor­den ervaren. Te veel incidentele maatregelen leiden tot te veel bor­den, devaluatie van de desbetref­fende borden en devaluatie van de alge­meen geldende gedrags­regels. Om de lichtovergang positief te beïnvloeden, wordt bij de ingang van de tunnel vaak een daglichtrooster toege­past. Bij lange tunnels moet gezorgd worden voor een behoud van het attentieniveau.

Consistentie en het wegbeeld

Binnen één wegcategorie zorgen voor consistentie door dezelfde eisen te stellen ten aanzien van veilig­heid, vlotheid en comfort.

Het wegbeeld kan worden opgevat als de inter­pretatie van het feite­lijk verloop van de weg door de weggebruiker die naar deze interpre­tatie handelt en niet direct naar het feite­lijke alignement. Daarbij is een goede accentuering van de tunnelingang gewenst. De herkenbaarheid van een tunnelingang wordt sterk verhoogd door deze in een (royale) boog te situeren.

De aan het wegbeeld gestelde kwali­teitsei­sen zijn:

• herkenbaarheid, passend bij het ver­wach­tingspa­troon van de weggebruiker;

• duidelijkheid;

• tijdige informatie en daarbij behorende zichtaf­stan­den;

• fraaiheid.

Het wegbeeld wordt in het algemeen gebruikt als toetsingscri­te­rium nadat het ontwerp tot stand is gekomen op basis van bouwtech­ni­sche, archi­tecto­nische en ove­rige ver­keerskundige as­pec­ten.

Ten aanzien van het horizontaal alignement komen achtereenvolgens aan de orde:

• de horizontale boogstraal;

• de bochtverbreding;

• de verkanting;

• de clothoïde;

• de horizontale rechtstand;

• de zichtafstand. 

Horizontale boogstraal

De grootte van de toelaatbare horizontale boogstraal wordt be­paald door:

• visuele aspecten, namelijk het detecteren van de boog, inschatten van de boog en zichtafstanden in de boog;

• berijdbaarheid.

Bij het bepalen van de horizontale boogstraal speelt de ontwerpsnel­heid v_o een belangrij­ke rol. De berijdbaarheid stelt eisen aan de boogstraal, waarvoor onderstaande formule geldt:

waarin:

R_h = horizontale boogstraal [m]

v_o = ontwerpsnel­heid [m/s]

f_z = wrij­vingscoëfficiënt [-]

i = verkanting [%]

g = versnelling van de zwaartekracht (g = 9,81 m/s²)

Tunnels in enkelbaanswegen dienen bij voorkeur van een recht alignement te zijn voorzien, dus geen boogstraal te hebben.

Bochtverbreding

Indien de horizontale boog­straal kleiner is dan 300 m dient bochtverbreding te worden toegepast. 

Positieve verkanting

In verband met compensatie van de middel­puntvliedende kracht is een positieve verkanting gewenst. De minimale positieve verkanting is 2 % (in verband met afvoer van hemelwater). De maximale positieve verkanting is 5 %. In uitzonderingsgevallen kan de ver­kan­ting vergroot worden tot 7 % (om de boog beter zichtbaar te maken).

De positieve verkanting van 5% be­paalt in relatie met v_o de ondergrens van de horizontale boogstraal, zie tabel 19.1.

Negatieve verkanting

De grootte van de negatieve verkan­ting is onafhankelijk van de grootte van de horizontale boogstraal en moet 2,5% zijn. Deze waarde bepaalt in relatie met v_o de onder­grens van de horizonta­le boogstraal, zie tabel 19.2. De waarden in de tabel zijn vooral gebaseerd op rijcomfort.

Gelijkgerichte verkantingsovergang/wentelende verkantingsovergang

Bij het vaststellen van de verkantings­overgang zijn de volgende aspec­ten van belang:

• het comfort;

• de waterafvoer;

• het wegbeeld;

• lengte verkantings­overgang;

• plaats verkantings­overgang;

• keuze plaats wentelingsas.

De verkantingsverandering per lengte-eenheid (DS/a) is bepalend voor de stabiliteit van hoge voertuigen. Bij een gelijkgerichte verkantingsover­gang wordt de reeds aanwezige dwarshelling (verkanting) in dezelf­de zin ver­groot of verkleind. Bij een wentelende verkantingsover­gang vindt er een richtingsverande­ring van de verkanting plaats.

Bij wentelende verkantingsovergangen dient in verband met de afvoer van het hemelwater in elk geval een mini­mumhellingspercentage van 0,5 % in langsrichting te worden aangehouden, daar waar geen dwarshelling aanwe­zig is.

Er zijn twee typen verkantingsfiguren:

• rechtlijnig;

• cirkelvormig.

Plaats van de wentelingsas is bij tunnels van invloed op de benodigde hoogte van de tunnelbuis. Derhalve wordt bij tunnels de rijbaanas als wentelingsas toegepast. 

Clothoïde

De functies van de clothoïde in het wegontwerp zijn:

• het mogelijk maken van een geleidelijke stuurverdraaiing;

• ruimte bieden voor de verkan­tingsveran­dering;

• ruimte bieden voor de benodigde bocht­verbreding;

• het vermijden van knikken in het wegbeeld.

De algemene formule voor de clothoïde is (zie ook figuur 19.1):

waarin:
R = straal 

L = lengte van de overgangsboog 

A = parameter van de clothoïde, die wordt bepaald door optische eisen, comforteis, esthetische eis, dynamische even­wichtseis en de lengte eis. 

De lengte van de clothoïde moet zodanig zijn dat een eventuele verkan­tingsovergang binnen de clothoïde kan plaatsvinden. Ten behoeve van het berekenen van clotho­ïden zijn computerpro­gramma’s beschikbaar.

Afhankelijk van de ont­werpsnelheid v_o, dienen bij de volgende cirkelbogen overgangsbogen te wor­den toege­past met de volgende straal R:

• v_o = 100 km/h    R < 2500 m;
• v_o = 80 km/h      R < 1700 m;
• v_o = 60 km/h      R < 900 m;

Horizontale rechtstand

Lange rechtstanden moeten worden vermeden in ver­band met eentonigheid. Indien mogelijk moeten lange rechtstanden worden vervan­gen door zeer ruime bogen. Bij toepassing van zowel langere als kortere recht­standen kunnen, afhankelijk van aan­sluitende wegelementen, wegbeeldfou­ten optreden. Voor de lengte van de rechtstand geldt:

waarin:

v_o = snelheid (km/h)

L = lengte van de rechtstand (m)

Zichtafstand

Bij horizontale bogen zijn bepalend:

• objecten in bermen; ter plaatse van een tunnel is de tunnelwand het ‘object in de berm’;

• weg verdwijnt uit centraal ge­zichts­veld.

Ten aanzien van het verticaal alignement komen achtereenvolgens aan de orde:

• het hoogteverschil;
• de zichtafstand;
• de rechtstand;
• de bolle boog;
• de holle boog.

Hoogteverschil

Het hoogteverschil heeft de grootste invloed op het snelheidsverval van vrachtauto’s. Bij brede vaarroutes kan worden over­wogen een min of meer hori­zontaal gedeelte in het dieper gelegen deel van de tunnel aan te brengen, waar­door het hoog­teverschil afneemt.

Zichtafstand

Bij verticale bogen zijn de volgende aspecten bepalend voor de zichtafstand:

• objecten bij holle boog;
• weg verdwijnt achter bolle boog.
  

De zichtafstand wordt be­paald door de ooghoogte van de bestuurder en de positie van het waar te nemen object.

Rechtstand

Bij grote hoogtever­schillen wordt tus­sen een holle en een bolle boog een recht­stand aangebracht. Het toepassen van een rechtstand is mede afhankelijk van het hellingsper­centage.

Bolle boog

Bij bolle bogen zal de benodigde zichtafstand bepalend zijn. De minimale boogstraal volgt uit de volgende formule:

waarin:

R_{bol minimaal} = minimale boog­straal (m)

L_Z = maatgevende zich­tafstand (m)

h_o = ooghoogte be­stuurder (m)

h_h = hoogte waar te ne­men object (m)

Voor minimale boogstra­len van de bolle boog: zie tabel 20.1. Voor de ooghoogte is hier meestal 1,10 m (bestuurder personenauto) bepalend.

Holle boog

Bij holle bogen zal de duidelijkheid van het wegbeeld meestal bepa­lend zijn. In mindere mate speelt het rijcom­fort een rol. Voor de minimale boogstra­len van de holle boog, zie tabel 20.2. Voor de ooghoogte is hier juist 2,50 m (bestuurder vrachtauto) bepalend.

Onder duidelijkheid van het wegbeeld wordt ver­staan:

• vermijden van indruk van tegen­bogen of knikken;
• voldoende zicht op belijning en infor­matiedragers.

De afmeting van de holle boog in tunnels dient zodanig te zijn dat vol­doende zicht op eventueel aanwezige informatiedragers is gegarandeerd. In het algemeen zijn waarden uit tabel 20.2 maatgevend.

Ten aanzien van het langshellingspercentage komen achtereenvolgens aan de orde:

• de wegcategorie;

• de relatie tussen hoogte­verschil en som van de holle en bolle boog;

• de relatie holle boog en bodembreedte vaarweg;

• het vervoer van gevaarlijke stoffen;

• de wijze van aangeven van het hellingspercentage;

• de kosten;

• het snelheidsverval versus de verkeersveiligheid.

Wegcategorie

Het langshellingspercentage als functie van de wegcate­gorie bedraagt:

• wegcategorie III: 4 %
• wegcategorie IV: 5 %
• wegcategorie V: 5 %
• wegcategorie VI: 6 %

In heuvelachtig gebied kunnen hogere percentages voorkomen (maximaal 12 %).

Relatie tussen hoogte­verschil en som van de holle en bolle boog

Het hellingspercentage dat maximaal mogelijk is, kan worden berekend met behulp van onder­staande formule:

waarin:

p = het maxi­maal mo­ge­lijke hel­lings­per­cen­tage (%)

R_h + R_b = de som der boogstra­len van de hol­le en bolle ­boog (m)

D H = te overwin­nen hoog­te­ver­schil (m)

Relatie holle boog en bodembreedte vaarweg

Bij brede vaarroutes, waarbij aanpas­sing van het bodemprofiel bezwaarlijk is, zou eventueel als alternatief ont­werp een min of meer horizontaal gedeelte in het dieper gelegen deel van de tunnel kunnen worden overwo­gen.

Vervoer gevaarlijke stoffen

Bij vervoer gevaarlijke stoffen door tunnels wordt aanbevolen om aan te houden:

waarin:

l = het langshel­li­ngs­per­centage

d = het dwars­hellings­percentage

b = de breedte tus­sen de geleideprofielen (m)

Deze formule wordt pas relevant bij zeer grote breedte tussen de geleide­profielen.

Wijze van aangeven van het hellings­percentage

Voor de mini­mumsnel­heid in de op­gaande helling is niet het maximale hellingspercentage be­palend maar het gemiddelde hellingspercentage. Er geldt:

waarin:

p = hellingspercentage

h = hoogteverschil (m)

L = lengte van de helling (m)

Kosten

Een gunstig effect op de kosten is het ver­groten van het gebrui­kelijke hel­lingspercen­tage van 4,5 % tot het maximaal mo­gelijke per­centage op basis van ruimtelijke mogelijkhe­den en zicht­criteria. Bij hellingspercentages > 6 % neemt de ver­keersveiligheid af. Bij het vergroten van het gebruikelijke hellingspercentage van 4,5 % zal wel bij ontwerpsnelheden van 100 en 80 km/h een extra verlaging van de rijsnel­heid optreden van circa 3 tot 8 km/h.

Snelheidsverval – Verkeersveiligheid

Voor de toename van pae’s (per­sonen-au­to equivalen­ten) voor vracht­au­to’s zie tabel 21.1.

Op vlak terrein wordt voor een vracht­auto maximaal 2,5 pae gerekend. SIMVRA is een computerprogramma dat het snelheidsverval van vrachtau­to’s berekent. Het snelheidsverval heeft consequenties voor ca­paciteit wegvak en is bepalend voor al dan niet toepassen van kruip- respectievelijk inhaalstrook.

Het dwarshellingspercentage heeft invloed op de afwatering. Voor de afwatering bedraagt de mini­mum dwarshel­ling 2,0 %. In het gesloten tunneldeel moet de dwarshelling conform de Landelijke Tunnelstandaard [90] (LTS) echter minimaal 2,5 % bedragen.

Ten aanzien van het aantal rijstroken komen achtereenvolgens aan de orde:

• de prognose van het verkeersaanbod;

• de capaciteit;

• de verkeersafwikkeling.

Prognose verkeersaanbod

De prognose van het verkeersaanbod volgt uit:

• verkeers- en vervoersstu­dies;

• prognosejaar;

• werkdagverkeer;

• recreatieverkeer;

• maatgevend spitsuur;

• samenstelling ver­keer.

Capaciteit

De capaciteit van de weg is het maximumaantal voer­tui­gen dat de weg kan ver­wer­ken (per uur, per et­maal). De capaciteit van ont­moe­tings-­ en uitwis­se­lingspunten staan in relatie tot de capaciteit van de weg zelf.

Normaal gesproken wordt voor de tunnel dezelfde benodigde capaciteit aan­gehou­den als voor de toeleidende weg. Op hellingen moet rekening worden gehouden met toena­me van pae’s voor vrachtauto’s, zie onder andere tabel 21.1. Voor de capaciteit worden de volgende waarden aangehouden:

• 1500 pae/h/richting;

• 2000 pae/h/rijbaan bij een enkel­baansdwarsprofiel;

• 1900 pae/h/rijstrook bij een dubbel­baansdwarsprofiel.

Verkeersafwikkeling

De kwaliteit van de verkeersafwikkeling komt tot uitdrukking in een aantal aspecten zoals snelheid (gemiddelde en spreiding), veiligheid en comfort/hinder. De verkeersafwikkeling wordt bepaald door weg- en verkeerskenmerken, zoals:

• de intensiteit;

• samenstelling van het verkeer;

• breedte van de weg;

• beperkende omstandigheden.

Afhankelijk van de soort aanpassing van be­staande tunnels zal soms een min­der goed afwik­kelings­niveau moeten worden geac­cepteerd.

Ten aanzien van de strookbreedte wordt onderscheid gemaakt in:

• de rijstrookbreedte;
• de inhaalstrookbreedte;
• de kruipstrookbreedte;
• de kantstrookbtreedte.

Rijstrookbreedte

De rijstrookbreedte, gemeten tussen de deelstrepen respectievelijk kant- en deelstreep, is afhankelijk van de ontwerpsnelheid en bedraagt:

• 100 km/h à 3,25 m;
• 80 km/h à 3,10 m;
• 60 km/h à 2,75 m.

De bepaling wijkt af van het gestelde bij (stads)autosnelwegen. Hier wordt de rijstrookbreedte gemeten hart op hart deelstrepen res­pec­tievelijk hart deel­streep en binnenkant kantstreep.

Wellicht zal in de toekomst ook bij niet-autosnelwegen op deze wijze de rijstrookbreedte worden vastgelegd.

Inhaalstrook­breedte

De inhaalstrookbreedte is gelijk aan de rij­strookbreedte. In­haalstroken zullen hoofdzakelijk door per­sonenauto’s wor­den be­re­den.

Kru­ipstrook­breedte

De kruipstrookbreedte is gelijk aan de rij­strookbreedte. Kruipstroken zul­len hoofdzakelijk door vrachtauto’s worden be­reden.

Kantstrookbreedte

De kantstrookbreedte is afhankelijk van de ontwerpsnelheid en bedraagt:

• 100 km/h à 0,45 m;
• 80 km/h à 0,45 m;
• 60 km/h à 0,20 m.

De kantstrookbreedte is inclusief kant­streepbreedte.

Ten aanzien van de inhaal- en kruipstrook komen achtereenvolgens aan de orde:

• het snelheidsverval;
• de kosten;
• de verkeersafwikkeling en de verkeersveiligheid.

Snelheidsverval

Het snelheidsverval is afhankelijk van:

• het hoogteverschil;
• het hellingspercentage;
• de lengte van de helling;
• de afmetingen van holle en bolle bogen;
• de eigenschappen van de vrachtauto.

Zie ook Langshellingspercentage en Dwarshellingpercentage. Uit het berekende snelheidsverval kunnen onder meer conclu­sies worden getrokken ten aanzien van de noodzaak van het toepassen van inhaal­stroken.

Kosten

Een kosten-baten-analyse moet worden opgesteld over de kosten van de inhaal­strook in relatie tot de in­vloed op de verkeersafwikke­ling en de verkeersveiligheid. Bij toepassing van een inhaalstrook of een  kruipstrook zal deze uit kostenover­wegingen altijd na het gesloten deel be­ginnen.

Verkeersafwikkeling/verkeersveiligheid

Het invoegen van perso­nen­auto’s aan het einde van de inhaalstrook heeft een ge­ringe invloed op de ver­keersafwikkeling en de ver­keersvei­ligheid. Het invoegen van het vrachtverkeer aan het einde van de kruipstrook heeft een negatieve invloed op de verkeersafwikkeling en de ver­keersveiligheid. Het verloop verdient extra aandacht. Voorkeur wordt gegeven aan een inhaal­strook.

De kantstrook is een doorgaande verhardings­strook met een beperkte breedte. Bij categorie III t/m V-wegen is de kantstrook door middel van een kantstreep van de rij­strook gescheiden. Bij categorie VI-wegen dient de kantstrook vooral om de kant van de verharding aan te geven.

Buiten tunnels wordt bij lichte constructies (porta­len, voetgan­gersbruggen en dergelijke) standaard een vrije door­rij­hoog­te van 5,00 m aange­hou­den. Het realiseren van een vrije door­rijhoogte van 5,00 m in tunnels brengt echter in geval van zware constructies zoals tunnels onevenre­dig hoge in­veste­ringskosten met zich mee, zodat meer in detail moet worden bekeken welke hoogte daadwerkelijk nodig is.

Ten aanzien van de hoogte van het profiel van vrije ruimte komen achtereenvolgens aan de orde:

• nieuwbouw of renovatie;
• hoogte ontwerpvoertuig;
• veiligheidsmarge;
• verticale beweging tijdens het rijden;
• spoorvorming;
• overlagen;
• wijze van bepalen vrije hoogte;
• hoogtedetectie;
• sprongen in het profiel.

Nieuwbouw of renova­tie

De hoogte van het profiel van vrije ruimte in tunnels ge­bouwd na 1967 en voor nieuw te ont­werpen tun­nels is 4,50 m. Dit is tevens de minimumeis volgens de LTS (Landelijke Tunnelstandaard) [90].

De hoogte van het profiel van vrije ruimte in oude­re tun­nels is 4,20 m. De hoogte is opgebouwd uit:

• hoogte ontwerpvoertuig;
• verticale bewegingen tijdens het rij­den;
• veiligheidsmarge.

Hoogte ontwerpvoertuig

Een ‘ontwerp’ vrachtauto heeft een hoogte van 4,00 m. Een ‘ontwerp’ personenauto heeft een hoogte van 2,06 m. Uiteraard speelt dat in dit geval geen rol.

Veiligheidsmar­ge­

Voor de veiligheidsmarge wordt 0,30 m aan­gehou­den. Deze marge is onafhanke­lijk van de ont­werp­snel­heid.

Verticale bewe­ging tijdens het rijden

Voor de verticale beweging tijden het rijden wordt 0,20 m aan­gehou­den.

Spoorvorming

In tunnels wordt in verband met de harde ondergrond in principe geen rekening ge­houden met spoorvor­ming.

Overlagen

In verband met toekomstig overla­gen kan de vrije doorrijhoogte met 0,10 m worden ver­meerderd, alhoewel overlagen in het geval van ZOAB niet mogelijk is. In het algemeen wordt dit bij tunnels echter niet in rekening gebracht, zodat altijd zal moeten wor­den gefreesd. De minimale dikte van een nieuwe asfaltlaag bedraagt circa 70 mm.

Wijze van bepa­ling van de vrije hoogte

De vrije hoogte moet zowel in de langs- als in de dwarsrich­ting lood­recht op de ver­har­ding wor­den gemeten, dus roteert mee met de verkanting. Vanuit het wegontwerp wordt in langsrich­ting de hoogte vaak ver­ticaal aan­gehouden.

Hoogtedetectie

Bij niet-bewaakte tunnels is geen hoogtede­tectie aan­wezig en wordt het risico van scha­de geaccep­teerd. Het criterium voor het al dan niet toepassen van een hoogtedetec­tie moet in overleg met de (toe­komsti­ge) beheerder worden opge­steld, doch een gebruikelijke grenshoogte hiervoor is 4,70m. Conform de LTS [90] geldt een minimum hoogte van 4,70 m, indien geen hoogtedetectie wordt toegepast.

Sprongen in het profiel

Per geval zal moeten worden bepaald in hoeverre rekening moet worden gehouden met onderdelen van de tunneluitrusting die van invloed zijn op het profiel van vrije ruimte (inclusief de daarin noodzakelijke sprongen). De plaats van de sprongen moet in samen­hang met de ontwerp­snelheid genuan­ceerd bekeken worden.

Ten aanzien van de zone voor tunnelinrichting komen achtereenvolgens aan de orde:

• informatiedragers;

• elektronische installaties.

Informatiedra­gers

Tussen de bo­ven­kant van het pro­fiel van vrije ruimte en de on­der­kant van het dak van de tun­nel kunnen zich informatiedragers bevinden. Daarvan bestaan verschillende typen, een en ander afhan­ke­lijk van de lengte van de onder­door­gang. Zichtlengte speelt een belangrijke rol. Het is te adviseren om aan de informatie­dragers in tunnels extra eisen te stellen ten aanzien van robuustheid en bevestiging. Een mogelijke oplossing is om kwets­bare delen in het plafond op te nemen.

Voor tunnels bestaan spe­ciale matrixborden. Toepassing van verkeersborden in tun­nels moet zoveel mogelijk worden vermeden.

Technische instal­laties

De plaats van de diverse onderdelen van de technische installatie moet in onderlinge samenhang worden ge­zien. Toepassing van rijstrooksignalering, ver­keersob­servatie en perma­nente beman­ning hebben ge­leid tot het uit­groeien van verkeersobservatie naar een verkeersbewaking.

Voor het ontwerp van spoortunnels zijn door ProRail de Ontwerpvoorschriften – Spoortunnels, OVS00201 [24] en OVS00202 [25] opgesteld, voor respectievelijk tunnels met een lengte van meer dan 250 m en voor tunnels met een lengte tot en met 250 m.

Het spoorwegtracé bestaat uit de vol­gende geometrische elementen:

• rechtstanden: rechte, vlakke spoor­gedeelten;
• in horizontale zin: bogen en overgangsbogen;
• in verticale zin: hellingen en afrondingsbogen.
  

Gestreefd moet worden naar een tracering, die zo weinig mogelijk beper­kingen veroorzaakt.

De baanvaksnelheid is afhankelijk van:

• de aard van vervoer, bijvoorbeeld intercity­verkeer, goederenverkeer;
• geografische factoren, zoals stationsafstanden en frequentie van snelheidsbeperkingen;
• technische aspecten en de finan­ciële consequenties hiervan.

Voor de door NS gehanteerde klassenindeling van sporen zie tabel 31.1.

Daar waar de baanvaksnelheid sterk bepa­lend is voor het ontwerp en de detail­lering van een spoorweg, dient deze snelheid in een vroeg stadium te worden vastgesteld. De huidige richtlijnen hebben uitslui­tend be­trekking op spoorlijnen met een baan­vaksnelheid van maximaal 200 km/h. Voor de HSL (hogesnel­heidslijn) is een afzonderlijke richtlijn in voorberei­ding.

Tot de infrastructuur behoort alles wat met het terrein vast verbon­den is, zoals:

• baanlichaam, kunstwerken, bo­venbouw;
• installaties voor de tractie-energie;
• beveiligings- en communicatie­middelen;
• gebouwen, verlichting en verwar­ming;
• tunneltechnische installaties (TTI).

Bij de constructie van spoorwegen wordt onderscheid gemaakt tussen:

• bovenbouw;
• onderbouw;
• kunstwer­ken, zoals tunnels, ondergrondse stations, perrons en dergelijke (zie Kunstwerken – perrons en ondergrondse stations).

Bovenbouw

Tot de klassieke bovenbouw behoren de volgende componenten:

• het ballastbed;
• de spoorstaven;
• de dwarsliggers;
• de bevestiging;
• de wissels en de kruisingen;
• bijzondere constructies, zoals contrarails, stootjukken en dergelijke.

Bij de constructie van de boven­bouw worden de snelheids­trappen volgens tabel 31.2 gehanteerd.

Onderbouw

Voor de onderbouw moet een keuze worden gemaakt tussen een aardebaan en/of doorgaan­de viaduct- of plaatcon­structie. De keuze wordt gebaseerd op voor- en nadelen van beide constructies bij aanleg en spoorwegexploitatie. De keuzeaspecten zijn:

• benodigde terreinen;
• aanlegkosten;
• onderhoudskosten van de te kiezen onderbouw;
• onderhoudskosten en onder­houdsmogelijkheden van de bovenbouw;
• aantal vrije kruisingen met land- en waterwegen;
• esthetische aspecten;
• milieuaspecten.

Voor de aansluiting van de aardebaan op kunstwerken bestaan diverse voorschriften van ProRail. Er moet voor ieder geval afzonderlijk een oplossing gevonden worden, zodat een goede afwatering/ontwatering van het aansluitende baanli­chaam en stabiliteit van de talud­kegels verze­kerd zijn.

Bij ProRail bestaat een typetekening, waarop de toe te passen overgangs­platen en drainage zijn aangegeven. Deze typetekening geldt voor alle kunstwerken.

Dit artikel gaat uitsluitend in op perrons en het geluidshinder in ondergrondse stations. Voor overige kunstwerken wordt verwezen naar de andere artikelen in dit handboek.

Perrons

Voor het ontwerp van perrons is het Ontwerpvoorschrift – Perrons OVS00067 [23] van toepassing.

Ondergrondse stations en geluidshinder

In de tunnelcompartimenten zijn geen bijzondere voorzieningen nodig met betrekking tot de beperking van het geluidsniveau. De ruwbouw van ondergrondse stations moet in overleg met de archi­tect zodanig worden afgestemd, dat onder meer een afwerking met geluidsabsorberende materialen mogelijk is.

Voor het horizontaal en verticaal alignement is het Ontwerpvoorschrift – Alignement OVS00056-4.1 [22] van toepassing.

Voor het profiel van vrije ruimte geldt Ontwerpvoorschrift – Profiel van vrije ruimte OVS00026 [20].

Iedere stad met t­ram/me­tro-vervoer heeft eigen typen rijtuigen en stelt daarop eigen speci­fieke eisen. Bij het ontwerpen van een tunnel voor t­ram/me­tro-vervoer zul­len de betrokken instanties geraad­pleegd moeten worden voor de van toepassing zijnde voorschriften in de betreffende gemeente. Als voorbeeld kan worden genoemd het voorschrift van de gemeente Den Haag HTM INFRA – Ontwerp Spoor Stadsnet [58]. In dit artikel komen aan de orde:

• de rijsnelheid;
• de ondergrondse stations en halteafstanden;
• de perronafmetingen;
• de voedingssecties.

De gegeven waarden in deze en de hierna volgende artikelen zijn ter indicatie.

Rijsnelheid

De maximumsnelheid van de metro is 80 km/h. De wet laat evenwel een maximumsnelheid van 90 km/h toe. Mogelijk wordt dit in de toekomst 100 km/h.

Bij de tram wordt meestal gesproken over een gemiddelde in plaats van een maximumsnelheid. De aangehouden gemiddelde snelheid is 20-25 km/h. De maximum­snel­heid voor een tram is veelal lager dan bij de metro, bijvoorbeeld 70 km/h.

Ondergrondse stations en halteafstanden

De gemiddelde stationsafstand voor de metro bedraagt 800 tot 1500 m. Het aanleggen van stations boven de verbindende tunnelstukken geeft in de exploitatie voordelen met betrek­king tot het energieverbruik. Bovendien zijn dan de verbindingen met het maaiveld beperkt, hetgeen voor de reizigers plezierig is.

Bij de metro liggen de halten op een gemiddelde onderlinge afstand van 800 à 1000 m. In het kernge­bied is de halteaf­stand beperkt tot circa 500 m, daarbui­ten komen veelal halteafstanden van 1000 tot 1200 m voor.

Bij de tram is de halteafstand gemid­deld 400 à 500 m. In de periferie zijn grotere afstanden van toepassing.

Perronafmetingen metro

De perronafmetingen van de metro bedragen:

• vrije lengte 120 m;
• R_min 800 m;
• hoogte 1,00 m ± 0.01 m boven BS;
• breedte zijperron minimaal 3,50 m;
• breedte middenperron:met centrale in­gangbreedte centraal toegangs­blok plus minimaal 3,00 m aan bei­de zij­den van de toe­gangspartij; bij gebogen perrons­ 3,75 m met koptoe­gang minimaal 7,00 m.

Perronafmetingen tram

De perronafmetingen van de tram bedragen:

• minimumlengte 30 m;
• R_min 1000 m bij bolle bogen;
• R_min 1500 m bij holle bogen;
• hoogte 0,78 m ± 0,01 boven BS;
• breedte zijperrons 3,00 m;
• breedte eilandperrons 6,00 m;
• doorloopbreedte abri’s minimaal 1,50 m.

Opmerking:

De perronlengte wordt bepaald door de maximale treinlengte. De breedte is afhankelijk van de reizi­gersbelasting van het station en de situering (zij- en/of middenlig­ging) en het al of niet voorhanden zijn van treinen met ver­schillende bestem­mingen (wachtende reizigers).

De genoemde perronbreedte moet obstakelvrij zijn. Met name bij ondergrondse stations moet de breedte ruim beme­ten zijn; een netto maat van 4,00 m heeft bij zij­perrons de voorkeur. Bij voorkeur rechte perrons aanleggen.

Voedingssecties metrolijn

Een traject is verdeeld in voedingssec­ties. Elke sectie wordt aan beide uitein­den door een gelijkrichterstation ge­voed. De maximumlengte van een sectie is circa 1800 m. De voeding geschiedt via een stroom­rail of via een bovenleiding.

In de onderliggende artikelen wordt ten aanzien van het alignement onderscheid gemaakt in:

• het horizontaal alignement (zie Horizontaal alignement);
• het verticaal alignement (zie Verticaal alignement).

Horizontale Boogstraal

Voor horizontale bogen dient een zo groot mogelijke straal te worden gekozen. Krappe boogstralen vragen een vergroting van de tunneldiameter, die over de gehele tunnellengte moet worden toegepast. De boogstraal wordt samen met de ver­kanting in een iteratief proces bepaald, afhankelijk van de snelheid.

Metro

Voor de minimum boogstralen bij de metro, zie tabel 38.1. Vanwege een verschil­lend toelaatbaar verkantings­tekort zijn de boogstralen bij directe bevestiging anders dan bij toepassing van een ballastbed. Voor de mini­male boogstraal bij de metro wordt bij hoofdsporen doorgaans 240 m aangehouden.

Ten aanzien van de afzonderlijke elementen geldt in het algemeen:

• R_h = 75 m in exploitatiespoor
• R_h = 25 m in calamiteiten-/omloopspoor
• R_h = 250 m in stations/halten

Boogstralen kleiner dan 180 m veroor­zaken abnor­maal grote slijtage aan de spoorstaaf en radkrans en moeten dientengevolge zoveel mogelijk worden ver­meden.

Tram

Horizontale boogstralen bij de tram liggen tussen de 20 en 200 m. Voor de maximale snelheden van de tram in een bocht bij de gegeven ver­kanting, boogstraal en maximale zijde­lingse versnelling, zie tabel 38.2..

*: niet mogelijk in verband met verkantingsnormen voor lengte en overgangshelling

Bij boortunnels geldt in verband met boortechniek als minimale boogstraal R = 20 d waarbij d de diameter van de tunneldoor­sne­de is.

Verkanting

De verkanting is het hoogteverschil tussen de buiten- en bin­nenspoorstaaf, ter compensatie van zijdelingse krachten die tijdens het berijden van de boog ontstaan. Geen verkanting toepassen in de openbare weg, wisselbo­gen en krui­singen.

Voor de berekening van de verkanting wordt soms onderstaande formule gebruikt:

waarin:

D_th = theoretische verkanting (mm)

v = snelheid (km/h)

R = boogstraal (m)

De formule is afgeleid met als uit­gangspunt dat de zijdelingse versnel­ling gelijk is aan 0 m/s². De maximale verkanting voor zowel de metro als de tram bedraagt 150 mm.

Verkantingstekort (-aftrek)

Alle bogen worden met een bepaal­de verkantings­tekort I, ook aangeduid als verkantingsaftrek, aangelegd.

Bij de metro wordt de theore­tische verkanting nor­maal verminderd met ten minste 30 mm. Als bovengrens voor de aftrek geldt:

• aftrek maximaal 60 mm bij spoor in ballastbed;

• aftrek maximaal 90 mm bij directe bevestiging.

Bij een bepaald verkantingstekort ontstaat een ongecompenseerde zijdelingse versnelling a van:

waarin:

a = zijdelingse versnelling (m/s²)

I = verkantingstekort (mm)

Bij de metro wordt in verband met comfort aange­houden:

• maximum a = 0,65 m/s²;
  

• bij uitzondering a = 0,68 m/s²;

• bij voorkeur a = 0,33 m/s².
  

Voor de tram in Den Haag geldt:

• maximum a = 1,00 m/s²I = 150 mm;

• bij voorkeur a < 0,65 m/s²I = 100 mm;

• ideaal a = 0,20 m/s²I = 30 mm.

Een negatieve zijdelingse versnelling is niet toegestaan.

Verkantingsoverschot

Is de werkelijke verkanting van het spoor groter dan de theoretische ver­kanting, dan is er sprake van verkan­tingsoverschot. Hiervoor gelden geen specifieke eisen.

Overgangsboog

De overgangsboog heeft zowel voor de tram als voor de metro de vorm van een clothoïde, uitgezet op hart spoor. De volgende formu­le geldt:

waarin:

A = parameter

R = aansluitende boogstraal (m)

L = lengte, gemeten langs de kromme (m)

Overgangshelling

In een overgangsboog wordt de ver­kanting opgebouwd vanaf het begin tot het einde van de overgangshel­ling. Dit verloop is lineair. Voor de overgangshelling wordt een bepaalde verkantingstoename aange­houden:

Metro:

• normaal 1 : 10×v;

• bij v  = 60 km/h:  1 : 600;

•  uitzonderlijke situaties: 1 : 6×v    

Tram:

• 1 : 300 à 1 : 400

  waarin v = snelheid in de bocht [km/h[

Horizontale rechtstand

In verband met de rijtuiglengte dient tussen de overgangsbogen een recht­stand aanwezig te zijn van ten minste 30 m bij de me­tro en 20 m bij de tram. De lengte van de rechtstand be­draagt bij voorkeur v / 2 m (met v in km/h). Is dit niet mogelijk, dan worden speci­fieke eisen met betrekking tot het verloop van de ver­kanting tussen twee bogen gesteld.

De minimale boogstralen bij de metro zijn gegeven in tabel 39.1. De minimum lengte van de verticale boog bedraagt 25 m. In verband met de veeraanslag van de rijtuigen en het reizigerscomfort wordt een maxi­male verticale versnelling aangehou­den van:

• 0,5 m/s² (5 % van g) bij een holle boog;

• 0,3 m/s² (3 % van g) bij een bolle boog.

waarin g = gravitatieversnelling.

Bij de tram is de minimale verticale boog­straal afhankelijk van het type tram. De minimale waarde varieert tussen 300 en 1500 m.

Verticale overgangsbogen worden bij de metro en de tram niet toegepast.

Twee tegengesteld draaiende bogen mogen niet op elkaar aansluiten. Hiertussen moet een rechtstand aan­wezig zijn. De lengte hiervan is afhankelijk van de snelheid. Hoe hoger de snelheid, hoe langer de rechtstand.

De maximale hellingen bij de metro en tram zijn gegeven in tabel 40.1 en tabel 40.2. In tijdelijke situaties bedraagt de maximale helling bij de tram 5 % en bij halten 1 %. In bogen worden flauwere hellingen toegepast.

Omlaag gaande trajecten direct voor en omhoog gaande trajecten direct na een station moeten zo veel mogelijk worden vermeden. Het omgekeerde geval is zeer gunstig.

Ten aanzien van het dwarsprofiel wordt onderscheid gemaakt in:

• de breedte (zie Breedte);
• de hoogte (zie Hoogte).

Aantal sporen en spoorafstanden (tussenspoor)

Meestal worden 2 sporen naast elkaar geplaatst en bij een eindstation 3 sporen. Met betrekking tot spoorafstanden zijn er geen standaardregels (onder andere door ver­schillen­de breedtes van het materieel). In Rotterdam worden de volgende spoorafstanden in rechtstand aange­houden:

• Metro:
• 4,00 m standaard;
• 3,48 bij wissels (1 : 9 koud tegen elkaar);
• 3,84 m bij wissels (1 : 12).

• Tram:
• 2,70 m zonder mas­ten;
• 3,30 m met masten.

In Den Haag worden de volgende minimale spoorafstanden in rechtstand aange­houden (Trams):

• 3,10 m bij open baan constructies in ballast;
• 3,00 m bij wegdek constructies en/of vaste constructies op kunstwerken.

Profiel van vrije ruimte

Hiervoor bestaan geen standaardregels. In het PVR kunnen de volgen­de elemen­ten zijn opgenomen:

• wagenprofiel – de afmetingen van het rijtuig zon­der spelingen en toleranties;

• kinematisch profiel – wagenprofiel vermeerderd met schommel-, rol- en slingerbewegingen;

• omgrenzingsprofiel – kinematisch profiel vermeerderd met de afwij­kingen / toleranties van de tracégeleiders.

Het PVR wordt gevormd door het omgren­zingsprofiel te vermeerderen met een speling aan beide zijden en aan de bovenkant. Binnen dit profiel mogen zich geen obstakels bevinden.

Het PVR vermeerderd met ruimten voor geleidingen, looppad, veiligheidsnis­sen en apparatuur vormt het bouw­profiel.

Breedte materieel

Er bestaat geen standaard breedte voor het materieel.

Voorbeelden tram:

• Den Haag: 2,35 m, wordt 2,65 m;

• Rotterdam: 2,20 m;

• Amsterdam: 2,20 m en 2,35 m.

Voorbeelden metro:

• Rotterdam: 2,72 m;

• Amsterdam: 2,90 m

Spoorwijdte

De spoorwijdte is de afstand tussen binnenzijden van de spoorstaaf­koppen, gemeten op 14 of 9 mm (verschilt per gemeente) bene­den BS. De spoorwijdte spoor bedraagt 1434 à 1438 mm.

Tussenwanden

Voor tussenwanden gelden geen specifieke eisen.

Loop-, vlucht- en inspectiepad

De minimale breedte voor deze paden bedraagt 700 mm.

Hoogte directe bevestiging

Voor de benodigde hoogte voor direc­te bevestiging wordt 300 à 350 mm aan­gehouden.

Hoogte ballastbed

Voor de benodigde hoogte van het ballastbed wordt een dikte van 0,55 m aangehouden. Bij de tram wordt soms gewerkt met een minimale dikte van het ballastbed van 0,30 m. Naast de ballastdikte moet nog reke­ning worden gehouden met de dikte van de dwarsligger en de hoogte van de rail zelf.

Hoogte materieel

De hoogte van het materieel verschilt per gemeente. Een eventuele bovenleiding vergt meer ruimte in de tunnel.

Hoogte boven looppad

Minimale hoogte boven het looppad bedraagt 2,00 m. Voor het ontwerp wordt vaak uitge­gaan van 2,10 m. Het loopvlak bevindt zich op 0,20 m boven BS. Bij de tram is dit meestal 0,10 m.

Brandbeveiliging

Het uitgangspunt is het gebruik van onbrandbare materialen. De kabelgo­ten van beton worden bij voorkeur zo laag mogelijk onder de voetpaden gelegd.

In de personeelsruimtes worden enige brandblussers geplaatst. Er worden geen bluswateraansluitingen aange­bracht in het station en in de tunnel zelf.

Nooduitgangen

De tunnel moet zijn voorzien van vol­doende nooduitgangen op maximaal 300 m loopafstand, noodverlichting, beweg­wij­zering en looppaden.

Elk perron moet twee onafhankelijke uitgangen hebben, op voldoende afstand van elkaar. Er moet ten­minste één vluchtweg zijn die onaf­hankelijk is van andere syste­men, bijvoorbeeld een vluchtpad in de tunnel.

Ventilatie

Bij minder diep gelegen metrotunnels bevinden zich voor en achter de stati­ons ventilatieschachten met een direc­te verbinding met de buitenlucht. Bij diepgelegen tunnels zijn de kosten voor het realiseren van ventilatie­schachten dermate hoog, dat eerder aan geforceerde ventilatie moet wor­den gedacht.

Sociale veiligheid

In verband met sociale veiligheid moe­ten alle loopverbindingen zo kort mo­gelijk gehouden worden en hoeken/nissen waar mogelijk worden vermeden. Te­vens moet het station zo dicht mo­ge­lijk tegen het maaiveld aangelegd worden.

Ten aanzien van het, in de artikelen hiervoor beschreven, profiel van vrije ruimte dient in het ontwerp van tunnels voldoende aandacht aan toleranties te worden besteed. Naast maatafwijkingen door plaatsings- en meetonnauwkeurigheden moet ook rekening worden gehouden met:

• kisttoeslag en dergelijke;
• toeslagen op de betondekking voor de duurzaamheid;
• doorbuiging van (bouwput)wanden;
• doorbuiging van (tussen)vloeren en dekken;
• niet-inspecteerbaarheid;
• plaatsingstoleranties van tunneltechnische installaties;
• benodigde vrije ruimte bij ingangsventilatoren (buitenzijde);
• wandafwerking.

In hoofdstuk 10 van ROK [27] is opgenomen dat in verband met de vereiste breedte van het profiel van vrije ruimte, voor grondkerende wanden plaatsings- en hellingtoleranties in rekening dienen te worden gebracht. Hiermee moet tevens de vervorming na belasting  worden opgevangen. Ook in OVS00026 [20] worden de in rekening te brengen toleranties duidelijk beschreven, zie ook Profiel van vrije ruimte spoorwegen van dit handboek.

Bij de bouw van de toeritten van de Tweede Beneluxtunnel was destijds geen rekening gehouden met de doorbuiging van de bouwputwanden. Als gevolg daarvan was er geen ruimte meer beschikbaar binnen de combiwanden voor de geplande betonnen wanden. Gelukkig was er nog de terugvaloptie: het beton in de inkassingen van de combiwand te storten (en te wapenen).

Tunnels kunnen op palen of op staal gefundeerd zijn. Bij een op palen gefundeerde tunnel is meestal sprake van op trek belaste palen, die opdrijven van de tunnel verhinderen. Een recent voorbeeld van een op staal gefundeerde gewichtsconstructie is de verkeerstunnel (met toeritten) met twee rijniveaus in de A2 te Maastricht, gebouwd in den droge (bemaling) en uitgevoerd als constructie zonder onderwaterbeton en (trek)palen.

Kuip- en polderconstructies die gebruik maken van verticale wanden worden in sommige gevallen uitgevoerd als wanden-dakconstructie, waarbij een betonplaat op de wanden wordt opgelegd vóór de start van het ontgraven. Hiermee kan ruimte op maaiveldniveau, boven de bouwput, in gebruik worden genomen voor de bouw is afgerond.

De beschrijving in dit artikel beperkt zich tot algemene constructieve normen en richtlijnen en richtlijnen op het gebied van de veiligheid van de gebruiker. Er is voor gekozen overige normen en richtlijnen, zoals bijvoorbeeld op het gebied van brandwerendheid, te behandelen in de context van het betreffende onderwerp.

Naast de algemene normen en richtlijnen die zijn vastgelegd in Bouwbesluit en Eurocodes (zie Bouwbesluit en Eurocodes) bestaan er een tweetal specifieke richtlijnen voor tunnels van Rijkswaterstaat, de op wegtunnels gerichte ROK (zie Richtlijn Ontwerp Kunstwerken Rijkswaterstaat) en de op spoortunnels gerichte OVS van Prorail (zie Ontwerpvoorschriften Prorail (OVS)). Voor lightrail tunnels zijn in Nederland geen specifieke algemene richtlijnen bekend.

Met het in werking treden van het Bouwbesluit 2012 zijn de Eurocodes ofwel NEN-EN-1990-1997’s aangewezen. Om een goede aansluiting op het in Nederland gebruikelijke veiligheidsniveau te waarborgen, zijn nationale bijlagen opgesteld. Bepaalde onderdelen die in de NEN-EN als informatief (adviserend) zijn aangemerkt kunnen in de nationale bijlage normatief (bindend) zijn verklaard.

Het bouwbesluit heeft betrekking op alle bouwwerken of gedeeltes van bouwwerken.

Tijdens de uitvoering moet het bouwwerk dus ook aan het Bouwbesluit voldoen. Tijdelijke constructies, bijvoorbeeld steigers of damwanden, vallen ook onder het Bouwbesluit. Dit betekent dat deze ook volgens de Eurocodes moeten worden ontworpen. Vanwege de tijdelijke aard van de constructie kunnen de eisen wel minder zwaar zijn dan voor definitieve constructies, een en ander afhankelijk van de gevolgen van eventueel falen van de constructie.

In de Eurocode-grondslagen van het constructief ontwerp [NEN-EN-1990, 2007] zijn de beginselen van eisen van veiligheid, bruikbaarheid en duurzaamheid van constructies vastgelegd. Deze Eurocode omschrijft de grondslagen voor het ontwerp, berekening en toetsing.

In de Eurocode 1 worden de belastingen op constructies behandeld. Deel 6 van Eurocode 1 [NEN-EN 1991-1-6, 2008] is van toepassing tijdens de bouwfase van bouwwerken. Daarnaast geeft het regels voor de bepaling van optredende belastingen op tijdelijke ondersteuningsconstructies, zoals steigers.

De norm NEN-EN 1991-1-6 is niet aangewezen door het Bouwbesluit. De norm is een middel om aan te tonen dat de veiligheid van de constructie voldoet aan het Bouwbesluit.

In de Richtlijn Ontwerp Kunstwerken [27] zijn aanvullingen op de conceptversie van deel 6 van Eurocode 1 gegeven.

Overigens zijn de normen voor buitengewone belastingen, bijvoorbeeld brand en explosies in tunnels of NEN-EN 1998 (Aardbevingen), nog niet via het Bouwbesluit aangewezen.

Met behulp van de Eurocode NEN-EN-1990 en de nationale bijlage kan in Nederland het niveau van constructieve veiligheid worden bereikt zoals vereist in het Bouwbesluit.

Specifiek voor de uitvoering is dat de ontwerplevensduur van de tijdelijke constructies kort is. In de nationale bijlage bij het constructief ontwerp [NEN-EN 1990+A1+A1/C2; 2011] is het volgende vermeld:

(1) Constructies of delen van constructies die kunnen worden ontmanteld met de bedoeling om te worden hergebruikt horen niet als tijdelijk te zijn aangemerkt. Deze dienen dus minimaal in ontwerplevensduurklasse 2 te worden ingedeeld.

Voor de tunnel is de ontwerplevensduur 100 jaar. De bij de uitvoering gebruikte hulpconstructies, zoals steigers of damwanden, hebben een tijdelijke functie. Indien deze constructies worden hergebruikt, mogen deze niet als tijdelijk zijn aangemerkt en vallen deze dus niet in ontwerplevensduurklasse 1. Deze moeten dan minimaal een klasse hoger geplaatst worden. Dit betekent dat deze constructies moeten worden ontworpen op een levensduur van 10 tot 25 jaar.

Damwandconstructies worden meestal ontworpen volgens het handboek damwandconstructies CUR 166 [7]. Deze gaat uit van een referentieperiode van 50 jaar. Tijdens de uitvoeringsfase, die meestal niet veel langer dan een jaar duurt, is de kans op een extreme belastingsituatie natuurlijk kleiner dan in de gebruiksfase die meestal tenminste 50 jaar duurt. Desondanks beveelt CUR 166 [7] aan om, bij het ontwerp, de belastingsituaties tijdens de uitvoering even zwaar te laten wegen als belastingsituaties die zich tijdens de gebruiksduur voordoen.

Indien de damwanden onderdeel vormen van de definitieve tunnelconstructie is de ontwerplevensduur van de damwanden 100 jaar. Dit is meer dan de levensduur van 50 jaar, die in CUR 166 [7] is aangehouden. Voor een ontwerplevensduur van 100 jaar moeten de partiële materiaalfactoren daarom verhoogd worden CUR166 [7] , deel 2, paragraaf 2.4.7.

De nationale bijlage bij het constructief ontwerp [NEN-EN 1990+A1+A1/C2; 2011] kent de volgende bijlagen:

Bijlage A1 Toepassing op gebouwen

Bijlage A2 Toepassing op bruggen

Bijlage B Regeling van de constructieve betrouwbaarheid van bouwwerken

Bijlage C Grondslagen van de methode van partiële factoren en de betrouwbaarheidsberekening

Bijlage D Door proeven ondersteund ontwerp

Voor bruggen is vermeld dat voor (hulp)constructies tijdens de bouwfase tenminste een ontwerplevensduur gelijk aan de bouwtijd is aangehouden met een minimum van 15 jaar. Voor tunnels kan dit ook worden toegepast. Een uitzondering op de ontwerplevensduur van 15 jaar kan gemaakt worden voor (hulp)constructies in gevolgklasse 1 indien aannemelijk kan worden gemaakt dat de bouwtijd aanmerkelijk korter is, waarbij 1 jaar als ondergrens geldt. Naast de levensduur wordt in de Eurocode gewerkt met een referentieperiode voor de bepaling van de karakteristieke waarde van belastingen. De referentieperiode moet minimaal gelijk zijn aan de ontwerplevensduur.

De referentieperiode kan dus langer zijn dan de ontwerplevensduur. Zo beveelt CUR 166 [7] een minimale referentieperiode van 50 jaar aan, ook voor damwandconstructies die alleen tijdens de uitvoering nodig zijn.

Een ander voorbeeld waarbij de referentieperiode langer kan zijn dan de levensduur kan optreden als de veiligheid van mensen in het geding is. De referentieperiode mag dan niet korter zijn genomen dan 15 jaar, ook niet als de constructie maar tijdelijk is (bijvoorbeeld 2 jaar).

Als een brug over verkeerswegen of spoorwegen wordt gebouwd dient, voor de (hulp)constructies tijdens de bouwfase, een gevolgklasse te worden aangehouden die tenminste gelijk is aan de gevolgklasse van de brug voor de gebruiksfase. Als de brug niet over een gevoelig object, zoals bijvoorbeeld een verkeers- of spoorweg of een leidingstrook gebouwd wordt, mag gevolgklasse 1 zijn toegepast.

Bij tunnels zal de gevolgklasse tijdens de bouwfase ook afhankelijk zijn van de risico’s bij de uitvoering. Hierbij kan gedacht worden aan:

• gevaar voor verlies aan mensenlevens op het bouwwerk (bijvoorbeeld ingestorte bouwkuip),

• gevaar voor verlies aan mensenlevens in de directe omgeving van het bouwwerk (bijvoorbeeld ingestorte bouwkuip, waarna de nog in gebruik zijnde weg verdwijnt in de ingestorte bouwkuip (incl. aanwezige voertuigen))

• materiële bouwschade op het bouwwerk (incl. vertraging)

• materiële bouwschade aan de omgeving (bijvoorbeeld verzakking van naastliggende panden).

In bijlage B van de nationale bijlage zijn de gevolgklassen (CC1, CC2 en CC3) gedefinieerd.

Voor tunnels is geen aparte bijlage beschikbaar. In de lijn met de bijlage A2 en B kunnen, voor (hulp)constructies tijdens de uitvoering van de tunnel, de volgende gevolgklassen worden aangehouden:

Een tunnelproject zoals bedoeld in deze publicatie zal al snel in CC3 vallen.

Indien verwacht mag worden dat de gevolgen van bezwijken van de constructies tijdens de uitvoeringsfase van een geringere orde zijn dan in de gebruiksfase mogen ze zijn ingedeeld in een lagere gevolgklasse. Omgekeerd geldt dat, als verwacht mag worden dat de gevolgen groter zijn, de (hulp)constructies moeten zijn ingedeeld in een hogere klasse.

De Richtlijn Ontwerp Kunstwerken [27] geldt voor alle, in opdracht van Rijkswaterstaat, nieuw te ontwerpen en bouwen kunstwerken. De richtlijn bevat eisen betreffende de constructieve veiligheid en duurzaamheid.

Voor specifieke ontwerpaspecten in verband met tunnelveiligheid wordt verwezen naar de Veiligheidsrichtlijnen deel C [89]. De VRC is een uitwerking van de veiligheidsfilosofie zoals gehanteerd door het Steunpunt Tunnelveiligheid van RWS. Primair dient aan de tunnelwet te worden voldaan.

Aanvulling: per oktober 2012 is de VRC voor tunnels langer dan 250 meter komen te vervallen. De relevante eisen uit de VRC zijn overgeheveld naar de Basisspecificatie TTI van de RWS-tunnelstandaard versie 1.2 [80].

Het is toegelaten om gebruik te maken van alternatieve ontwerp- en berekeningsregels, verschillend van de regels zoals in deze ROK [27] gegeven zijn, onder de voorwaarde dat is aangetoond dat de alternatieve regels overeenstemmen met de van belang zijnde beginselen en tenminste gelijkwaardig zijn wat betreft de constructieve veiligheid, bruikbaarheid en duurzaamheid, die zou mogen worden verwacht bij gebruikmaking van de ROK [27].

Toelichting: Het hier geformuleerde gelijkwaardigheidsbeginsel is analoog aan hetgeen voor de Eurocodes is vermeld in NEN-EN 1990, 1.4 (5). Het is hier expliciet aangehaald, omdat bepalingen in de ROK voor tunnels grotendeels niet als zodanig zijn opgenomen in de Eurocodes.

De ROK [27] schrijft voor tunnels ten minste de volgende ontwerplevensduren voor:

• 100 jaar voor alle onderdelen van de hoofddraagconstructie;
• 100 jaar voor alle niet vervangbare essentiële onderdelen;
• 50 jaar voor vervangbare onderdelen van beton;
• 25 jaar voor vervangbare onderdelen anders dan van beton.

Conform de ROK [27] worden met ”essentiële onderdelen” die onderdelen bedoeld waardoor bij falen de constructieve veiligheid, gebruiksveiligheid of beschikbaarheid van de tunnel in gevaar kan komen. Een voorbeeld is een OMEGA-profiel bij afgezonken tunnels.

De eis voor vervangbare onderdelen van beton is hoger gesteld dan onderdelen anders dan van beton, omdat, ten opzichte van bijvoorbeeld staal, de eis van 50 jaar tegen relatief geringe kosten gerealiseerd kan worden. Hitte werende en akoestische bekleding, inclusief bevestiging, wordt geacht een ontwerplevensduur van minimaal 25 jaar te bezitten.

Betreffende bevestigingsmiddelen wordt in de ROK [27] gewezen op artikel 4.1 van de norm over ontwerp en berekening van betonconstructies [NEN-EN 1992-1-1;2011]. Hier staat dat direct of indirect aan de lucht blootgestelde bevestigingsmiddelen moeten bestaan uit een corrosiebestendig materiaal, tenzij ze kunnen worden geïnspecteerd en vervangbaar zijn. In dat geval mogen ook corrosiegevoelige materialen worden gebruikt, mits voorzien van een beschermende bekleding.

Indien de ROK niet van toepassing is, zijn de genoemde eisen voor vervangbare onderdelen ook niet van toepassing. De keuze van de ontwerplevensduur voor deze onderdelen zal in die gevallen bepaald worden door andere argumenten. Voor een in gebruik zijnde tunnel is de duur van de niet-beschikbaarheid het belangrijkst.

Voor de γ- en ξ-waarden voor tunnels moeten de waarden voor gebouwen worden aangehouden, zoals opgenomen in de nationale bijlage van het constructief ontwerp [NEN-EN 1990+A1+A1/C2:2011/NB:2011, A.1.3.1]. Hierna zijn de waarden voor gevolgklassen 2 en 3 overgenomen met aanvullende voetnoot voor de belasting door (grond)water. Voor de belastingsfactoren voor verkeersbelasting wordt verwezen naar [NEN-EN 1990+A1+A1/C2:2011/NB:2011, A.2.3.1 ].

De belasting door (grond)water moet in principe als blijvende belasting worden beschouwd. Voor vergelijking 6.10b (figuur 56.1) geldt echter dat het variabele deel van de (grond)waterdruk, d.w.z. het verschil tussen de hoogste en de laagste waterstand, moet worden beschouwd als:

1. veranderlijke belasting in het geval dat de variatie in (grond)waterstanden relatief goed bekend is, bijvoorbeeld uit historische peildata, en goed beheerst kan worden. Dat kan bijvoorbeeld het geval zijn bij kanalen en polders. De laagste (grond)waterstand moet worden beschouwd als een blijvende belasting.
2. blijvende belasting in overige gevallen, bijvoorbeeld in het geval dat grote variaties kunnen optreden en waarbij de (grond)waterstanden moeilijk beheerst kunnen worden. In dat geval moet worden uitgegaan van een extreme (grond)waterstand welke een overschrijdingskans heeft van 1/25000 of 1/75000 op jaarbasis voor respectievelijk de gevolgklassen 2 en 3. Dit komt overeen met overschrijdingskansen van 1/250 resp. 1/750 over de ontwerplevensduur van 100 jaar. De belasting door het (grond)water wordt in dit geval dus volledig als blijvende belasting beschouwd. Indien de waterstand fysiek wordt beperkt, bijvoorbeeld doordat het water de tunnel instroomt of over een dijk loopt, hoeft niet met de berekende hoogste waterstand te worden gerekend, maar kan worden uitgegaan van de fysiek maximale waterstand. In het geval van de genoemde voorbeelden is dit dan de hoogte van het punt waar het water de tunnel instroomt of de hoogte van de dijk.

Omdat in de situatie onder punt 2 door middel van een statistische analyse extreme (grond)waterstanden vastgesteld worden met een zeer kleine overschrijdingskans, kan een lagere belastingsfactor volstaan t.o.v. de situatie onder punt 1, waarbij de (grond)waterstanden bijvoorbeeld alleen worden ontleend aan een beperkte reeks historische peildata.

Voor het bepalen van de overschrijdingskansen is gebruik gemaakt van de grondslag voor het constructief ontwerp [NEN-EN 1990; 2007; bijlage C, C.7(3)].

Bij de bepaling van de hoogste (grond)waterstand dient rekening gehouden te worden met mogelijke trendwijzigingen gedurende de ontwerplevensduur van de constructie (bijvoorbeeld waterwinning, peilwijziging, wijziging peilbeheer van rivier/beek, wijziging waterstanden als gevolg van klimaatveranderingen). Hieraan dient, indien noodzakelijk, een hydrologisch en/of geohydrologisch model ten grondslag te liggen.

Toelichting:

Welke trendwijzigingen in rekening dienen te worden gebracht, is afhankelijk van de lokale omstandigheden en dient in overleg met de opdrachtgever en bijvoorbeeld waterschappen te worden vastgesteld. Opgemerkt wordt dat trendwijzigingen voor de bouwfase over het algemeen niet van belang zijn.

Tunnels in en onder hoofdwegen en onder hoofdvaarwegen moeten worden ingedeeld in gevolgklasse 3.

Toelichting:

Gevolgklasse 3 is een verzwaring t.o.v. de in het verleden volgens NEN 6700 toegepaste veiligheidsklasse 3. Globaal komt het er op neer dat de belastingfactoren ca. 10% groter moeten worden genomen. Bij het toepassen van bestaande voorschriften, richtlijnen, CUR aanbevelingen, CUR rapporten e.d. dient hiermee rekening te worden gehouden.

Voor het ontwerp van een spoortunnel van ProRail zijn in aanvulling op de NEN-EN normen de volgende normen van toepassing:

• Het ontwerpvoorschrift van ProRail voor kunstwerken over en naast het spoor [OVS00030] [104]

• Ontwerpvoorschrift spoortunnels > 250 m [OVS00201] [24]

• Ontwerpvoorschrift spoortunnels <= 250 m [OVS00202] [25] (Nog uit te brengen)

Naast het Bouwbesluit 2012 en de Regeling Bouwbesluit 2012 [75], die is gewijzigd ter implementatie van de bouwtechnische voorschriften die voortvloeien uit de Europese richtlijn 2004/54/EG, zijn per 1 juli 2013 de veiligheidseisen voor tunnels vastgelegd in de nieuwe tunnelwet.

In de onderstaande tabel is het overzicht omtrent de huidige veiligheidsregelgeving samengevat. In de navolgende artikelen wordt nader op de specifieke regelgeving ingegaan.

Voor de veiligheid in wegtunnels is de algemene wet- en regelgeving voor de weg van belang. Deze bestaat uit de Wegenwet (1930) [105] en diverse besluiten en regelgeving.

De Warvw en Rarvw

Vanaf mei 2006 is in Nederland een wet- en regelgeving van kracht geworden voor tunnels langer dan 250m, met name de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw) [88] en de Regeling aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Rarvw) [106]. Omdat deze regelgeving niet eenduidig definieerde aan welke veiligheidseisen een tunnel moet voldoen, zijn de Warvw [88] en Rarvw [106] herzien. De herziene Warvw [88] en Rarvw [106] zijn per 1 juli 2013 van kracht geworden. De belangrijkste wijzigingen zijn dat er een eenduidige wettelijke veiligheidsnorm is gedefinieerd, waar alle tunnels, bestaand en nieuw, aan zullen moeten voldoen en dat er een gestandaardiseerde uitrusting is voorgeschreven voor nieuw te bouwen rijkswegtunnels. De gestandaardiseerde uitrusting bestaat uit een limitatieve lijst van aan te brengen voorzieningen, inclusief de prestatie-eisen waar deze voorzieningen aan moeten voldoen. Als een nieuw te bouwen rijkswegtunnel met de gestandaardiseerde uitrusting aan de veiligheidsnorm voldoet, is deze aantoonbaar veilig genoeg en kunnen er in het kader van de omgevingsvergunning en de openstellingsvergunning door het bevoegde gezag geen aanvullende technische voorzieningen meer worden vereist.

Voor bestaande wegtunnels (rijks- en niet rijks-) en nieuw te bouwen niet-rijkswegtunnels is de gestandaardiseerde uitrusting niet wettelijk verplicht. Deze tunnels moeten wel aan de veiligheidsnorm voldoen, alsmede aan de bouwregelgeving (Bouwbesluit en Regeling Bouwbesluit). De integrale veiligheidsfilosofie van het Steunpunt Tunnelveiligheid van Rijkswaterstaat is in hoofdlijn verwerkt in de Warvw [88] en Rarvw [106]. Bovendien is de voorgeschreven gestandaardiseerde uitrusting rechtstreeks ontleend aan de belangrijkste eisen uit de Basisspecificatie Tunneltechnische Installaties (BSTTI) [80] van de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) [90].

De Landelijke Tunnelstandaard (LTS) [90]

In de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) [90] is de standaarduitrusting voor rijkstunnels vastgelegd. Hiermee behoeven geen keuzes per project meer gemaakt te worden over voorzieningen als ventilatoren, camera’s en verlichting. Met de wet wordt het bestaande veiligheidsniveau van Nederlandse tunnels gehandhaafd.

Veiligheidsrichtlijnen deel C (VRC) [89]

Voor het bepalen van de te nemen (technische) basisveiligheidsmaatregelen in tunnels, die onder het beheer van Rijkswaterstaat vallen, zijn in het verleden de Veiligheidsrichtlijnen deel C (VRC) [89] vastgesteld.

Voor Rijkstunnels langer dan 250 meter, die onder het regime van de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw) vallen, zijn de toenmalige eisen en richtlijnen van de VRC opgenomen in de LTS. Voor deze tunnels is de VRC daarom vervallen.

De richtlijnen in de VRC voor andere objecten, zoals verdiepte liggingen, gedeeltelijk gesloten constructies en korte onderdoorgangen worden opgenomen in een aparte leidraad, waarna de VRC volledig vervalt (de verschijningsdatum van deze leidraad is nog niet bekend).

Dit artikel geeft een overzicht van de wet- en regelgeving voor de veiligheid in railtunnels. De term rail wordt hier gebruikt voor alles wat zich voortbeweegt over ijzeren staven. Daarbinnen wordt onderscheid gemaakt in twee groepen:

• Termen “spoor” en “trein”: het nationale spoornetwerk, dat gebruikt wordt voor heavy rail, met incidenteel medegebruik voor light rail.

• Termen “tram” en “metro”: gesloten railsystemen; metro, tram en sommige light rail systemen.

Spoortunnels

In de tunnels op het reguliere reizigersspoor wordt het veilig en soepel verloop van het spoorverkeer en dagelijks beheer verzorgd door de betreffende tunnelbeheerder (bijvoorbeeld ProRail, Keyrail of Infraspeed). Algemene veiligheidsprincipes die vooral ingaan op preventie (het voorkomen van een incident) zijn onderdeel van het dagelijkse beheer van een spoortunnel. Daarnaast wordt een spoortunnel zodanig ontworpen dat de gevolgen van een incident zo klein mogelijk zijn.

Belangrijke aspecten zijn bijvoorbeeld het scheiden van reizigers- en goederenverkeer, het aanbrengen van hittewerende constructies en brandbestrijdingsinstallaties. Een spoortunnel is erop ingericht dat de reiziger bij een incident zoveel mogelijk zichzelf in veiligheid kan brengen. Dit is met name van belang omdat het over het algemeen moeilijker is voor de hulpverlening om een plek in een tunnel te bereiken dan daarbuiten. Onder andere goede verlichting en duidelijke markering van vluchtdeuren en wegen moeten de zelfredzaamheid van de reizigers vergroten.

ProRail heeft samen met diverse partijen zoals hulpverleningsorganisaties afspraken gemaakt over de veiligheid in spoortunnels. In gemeenten waar een spoortunnel ligt is voor elke tunnel een draaiboek beschikbaar waarin staat op welke wijze de diverse partijen moeten handelen bij een incident. De gemaakte afspraken worden regelmatig geoefend met alle partijen, waaronder de regionale en lokale brandweerkorpsen.

Voor de veiligheid in spoortunnels is de algemene wet- en regelgeving voor het spoor van belang. Deze bestaat uit de Spoorwegwet (2003) en diverse besluiten en regelgeving.

Lightrail

Voor metro- en tramtunnels zijn specifieke richtlijnen van toepassing, die bovendien per openbaar vervoerbedrijf verschillen. Ook het wettelijke kader wijkt af van spoortunnels.

Overzicht

In tabel 61.1 zijn een aantal, specifiek voor de veiligheid in railtunnels van belang zijnde, wettelijke en niet-wettelijke regelingen aangegeven. Voor een compleet overzicht, inclusief wegtunnels, wordt verwezen naar tabel 59.1.

Bovengenoemde documenten worden hier niet verder toegelicht. Meer hierover kan worden teruggevonden in “Wet- en regelgeving voor veiligheid in railtunnels”, DHV, d.d. 31 oktober 2011.

De term RAMS staat voor de samenhang tussen de aspecten: betrouwbaarheid, beschikbaarheid, onderhoudbaarheid en veiligheid. Aan de hand van deze vier aspecten is voor elk product/systeem de gewenste kwaliteit van de primaire prestatie te beschrijven, te bepalen en te monitoren. Rijkswaterstaat voorziet dat RAMS aspecten de komende jaren in steeds belangrijkere mate zullen worden meegewogen bij de beoordeling van inschrijvingen. Zie ook de leidraad RAMS [49].

De term RAMS is opgebouwd uit de volgende onderdelen:

Reliability (Betrouwbaarheid)

De waarschijnlijkheid dat een item een vereiste functie kan uitvoeren onder gegeven omstandigheden gedurende een bepaald tijdsinterval.

Availability (Beschikbaarheid)

Het vermogen van een product in een toestand te zijn om de vereiste functie onder bepaalde omstandigheden op een bepaald moment of gedurende een bepaald tijdsinterval uit te voeren, ervan uitgaande dat de vereiste externe hulpbronnen zijn verschaft.

Maintainability (Onderhoudbaarheid)

De waarschijnlijkheid dat een bepaalde activiteit voor actief onderhoud voor een item onder gegeven gebruiksomstandigheden kan worden uitgevoerd binnen een vastgestelde tijd wanneer het onderhoud wordt uitgevoerd volgens vastgestelde voorwaarden en aan de hand van vastgestelde procedures en hulpbronnen.

Safety (Veiligheid)

Vrij van onaanvaardbare risico’s of letsels.

Het uiteindelijke doel is dat gekozen oplossingen in het ontwerp voor elk van de 4 genoemde termen van RAMS dusdanig worden beschreven dat deze ook objectief en rechtstreeks met elkaar vergelijkbaar worden. Hiermee kan bij de afweging tussen verschillende oplossingen rekening worden gehouden met aspecten als benodigde inspectie- en onderhoudsintervallen en de impact die deze hebben voor zowel kosten, gebruik van de constructie etc..

In dit handboek is een eerste aanzet gemaakt met het in termen van RAMS beschrijven van de verschillende ‘best practices’. Kwalitatieve overwegingen vanuit het RAMS kader zijn opgenomen, zodat ontwerpers binnen projecten alternatieven kunnen vergelijken en tot verstandige keuzes komen. Dit is gedaan in de vorm van een standaardtabel bij elke gepresenteerde ‘best practice’. De tabel moet voor ontwerpers die het handboek gebruiken de aandachtspunten oproepen die kunnen helpen in het ontwerp de volgende vragen te beantwoorden:

• Hoe wordt vanuit het ontwerp t.a.v. het specifieke onderdeel de gevraagde levensduur geborgd?

• Behoort het onderdeel tot de hoofddraagconstructie met een ontwerplevensduur van 100 jaar of betreft dit een “vervangbaar onderdeel” met een kortere ontwerplevensduur?

• Hoe wordt de beoogde betrouwbaarheid geborgd?

• Welke uitvoeringswijze en/of onderhoudsschema (incl. inspectie- en meetmethoden) zijn nodig om de benodigde betrouwbaarheid gedurende de levensduur te garanderen?

• Wat is de benodigde onderhoudsfrequentie en hoe geschiedt deze: Is bijvoorbeeld vervanging of reparatie wel mogelijk?

• Wat zijn de consequenties van inspecties, onderhoud en eventuele vervanging voor het gebruik? Leidt dit bij voorbeeld tot tijdelijke buiten gebruikstelling (denk aan b.v. wegafsluitingen)?

Dit artikel geeft een beschrijving van aandachtspunten die belangrijk zijn voor het constructief ontwerp van een gesloten en/of open tunnelconstructie.

Ontwerpberekeningen moeten voldoen aan de bepalingen in de Eurocodes. De belangrijkste zijn:

• NEN-EN 1990 Eurocode – Grondslagen voor het constructief ontwerp [107]

• NEN-EN 1991 Eurocode 1: Belastingen op constructies [108]

• NEN-EN 1992 Eurocode 2: Ontwerp en berekeningen van betonconstructies [31]

• NEN-EN 1993 Eurocode 3: Ontwerp en berekeningen van staalconstructies [32]

• NEN-EN 1997 Eurocode 7: Geotechnisch ontwerp [109]

Daarnaast zijn van toepassing:

• voor verkeerstunnels Richtlijn Ontwerp Kunstwerken (ROK) [27] van Rijkswaterstaat. In verschillende paragrafen van ROK komen tunnels aan de orde. Daarnaast wordt in §13.14 van ROK [27] ingegaan op specifieke ontwerprichtlijnen voor tunnels. Hierin komen aan de orde: rubberen voegafdichtingen, hittewerende bekleding, akoestische bekleding, tegelwerk, asfaltconstructies, vluchtdeuren, toegangsdeuren naar pompkelders, doorvoeringen, dilatatievoegen, overgangsconstructies, stepbarriers en het conserveren van staal.

• voor spoortunnels Ontwerpvoorschrift – Kunstwerken voor spoorverkeer, OVS00201 [24] en OVS00202 [25] van ProRail voor respectievelijk tunnels met een lengte van meer dan 250 m en tunnels met een lengte tot en met 250 m.

De volgende typen bovenbelasting worden onderscheiden:

• Verkeersbelasting

• Uniforme bovenbelasting

• Toekomstige bovenbelasting op en naast de tunnel

• Specifieke bovenbelasting, zoals door een gebouw op de tunnel

Verkeersbelasting

Naast de verkeersbelasting in de tunnel kan verkeersbelasting ook bovenop tunnels aanwezig zijn. Verwezen wordt naar NEN-EN 1991-3 [108] .

Voor spoortunnels gelden daarnaast de eisen vermeld in OVS00201 [24]. De eisen 3.1.1.14 t/m 3.1.1.17 gaan in op de drukbestendigheid, de drukbelasting Dp en de stuwdruk q als gevolg van treinpassages. Verdere eisen hieromtrent zijn gegeven in 4.2 van OVS00201 [24].

Uniforme bovenbelasting naast constructies als damwanden

Ook als geen specifieke uniforme bovenbelasting aanwezig is, kan het in de vraagspecificatie zinvol zijn een uniforme (variabele) bovenbelasting te eisen van bijvoorbeeld 20 kN/m², waarmee maaiveldafwijkingen en/of “vergeten” items kunnen worden afgedekt (zie ook §10.1 van ROK [27]). Ook de belasting tijdens bouwactiviteiten kan onder de categorie uniforme bovenbelasting vallen.

Toekomstige bovenbelasting

Zowel op als naast de tunnel kan sprake zijn van een toekomstige bovenbelasting. In het kader van een toekomstige bovenbelasting direct op de tunnel (bijvoorbeeld een park met bomen en een mensenmenigte, een parkeerplaats of een onderhoudsvoertuig) is het verstandig dit in rekening te brengen door een gelijkmatig verdeelde veranderlijke bovenbelasting van bijvoorbeeld 30 kN/m². Deze geadviseerde minimum waarde geeft de nodige vrijheid voor de inrichting van het tunneldak en toekomstige wijzigingen daarin, zonder daarin extreem te zijn.

Behalve de grootte van de belasting zelf kan ook sprake zijn van specifieke, daarmee verband houdende eisen. Als naast of op de tunnel in de toekomst een bouwwerk wordt gerealiseerd kunnen in de vraagspecificatie eventuele eisen worden opgenomen over belastingen op de tunnel door ontgravingen, waterstandsverlagingen, bouwkuipaansluitingen, afstempelingen.

Specifieke bovenbelasting

Als op de tunnel een gebouw wordt gerealiseerd moet naast de directe belasting van dat gebouw ook rekening worden gehouden met belastingen tijdens de bouw.

Eis 3.3.1.2 van OVS00201 [24] vermeldt dat eventuele overbouwing van de tunnel geen invloed mag hebben op de tunnelconstructie. Hierbij dient ook rekening te worden gehouden met mogelijkheden van latere ontgravingen boven of naast de tunnel. Ook zettingsgedrag van grondlagen onder het funderingsniveau van bouwblokken kunnen invloed hebben op de tunnel.

Opgemerkt wordt dat grootschalige bebouwing door Rijkswaterstaat op of boven een verkeerstunnel (nog) niet wordt toegestaan vanwege het risico bij een grootschalige ontploffing in de tunnel. Door niet op de tunnel te bouwen (wel functies als park en parkeerplaats en beperkt laagbouw zoals bijvoorbeeld een infocentrum of winkeltje) is er geen gevaar voor extra doden als gevolg van een falende tunnel bij een explosie. Pas wanneer de tunnel explosiebestendig kan worden gebouwd, zou bebouwing op de tunnel mogelijk kunnen zijn.

In verband met mogelijke toekomstige lokale bemalingen kan door de opdrachtgever geëist worden dat bij het ontwerp van de tunnel rekening moet zijn gehouden met eenzijdige waterdruk.

Vaak stellen gemeenten aanvullende eisen. Zo wordt in Den Haag het volgende voorgeschreven:

• in het ontwerp moet rekening zijn gehouden met een eenzijdige waterstandverlaging van 4,0 m.

• aangetoond moet zijn dat bij een verlaging van de grondwaterspiegel tot aan de onderzijde van de tunnel deze niet mag bezwijken. Daarbij mag dit belastinggeval gezien worden als een buitengewone ontwerpsituatie (calamiteitenbelasting).

Daarnaast wordt vaak een eis gesteld dat een tunnel slechts een beperkte wateropstuwing mag veroorzaken ten opzichte van de oorspronkelijke grondwaterstand. Dit kan problematisch worden als de constructie min of meer loodrecht op de grondwaterstromingsrichting georiënteerd is en daarbij de watervoerende lagen voor een belangrijk deel blokkeert. Om deze reden wordt de A2 tunnel in Maastricht voorzien van een grondwaternivelleersysteem in de vorm van sifons, dit om de opstuwing binnen de grenzen te houden.

Opgemerkt wordt dat kritisch dient te worden omgegaan met informatie betreffende grondwaterstanden die waterschappen zouden moeten beheren.

Als gevolg van variabele belastingen kan het nodig zijn rekening te houden met vermoeiing. De tunnelconstructie dient hierop te zijn ontworpen. Dit speelt onder andere een rol bij tussenvloeren en wanden met aangrenzende constructies. Bij verkeerstunnels is de problematiek van vermoeiing in het algemeen van tamelijk beperkt belang.

Voor betonconstructies is de NEN-EN 1992 [31] van kracht. Voor staalconstructies is ten aanzien van vermoeiing specifiek NEN-EN 1993-1-9 [32]  van kracht.

Spoortunnels

Voor spoortunnels wordt in OVS00201 [24] als eis 3.1.1.13 vermeld dat alle constructies, constructieonderdelen en installaties in de tunnel moeten worden ontworpen op de (vermoeiings)belastingen, bepaald volgens NEN-EN 14067 “Railtoepassingen – Aerodynamica” [41].

ROK [27] vermeldt in hoofdstuk 10 dat tussen uitkragende betonwanden de verschilvervorming over de voegen aan de bovenzijde maximaal 5 mm mag zijn. Deze eis heeft een achtergrond vanuit de esthetica. Het betreft toelaatbare afwijkingen ten opzichte van de geplande stand van de damwand of betonnen wand. De eis is daarom ook geldig voor hellende wanden.

Zo nodig dienen deuvels of consoles te worden toegepast om aan de toelaatbare verschilvervorming over een voeg te kunnen voldoen. Voor voorzieningen in voegen van op staal gefundeerde tunnels zie Fundering op staal.

Tevens is het van belang een eis te formuleren ten aanzien van het maximale verschil in doorbuiging tussen de tunneldaken van de verschillende moten. Indien wegen direct op het tunneldak zijn voorzien levert dat veelal een duidelijke eis op.

Verticaal

ROK [27] vermeldt in hoofdstuk 10 bij de controle van het verticaal evenwicht tegen opdrijven (UPL) het volgende:

• Voor het volumiek gewicht van beton en grond als weerstandbiedende elementen moet de karakteristieke waarde van het gemiddelde worden gebruikt. Voor grond zijn dit bijvoorbeeld de waarden in tabel 2.b van NEN 9997-1 [30].

• Langs glijvlakken mag geen wrijvingsweerstand in rekening worden gebracht, met als achtergrond dat de benodigde verplaatsing voor het ontwikkelen van die wrijving ongewenst is.

• Als belastinggeval dient rekening te worden gehouden met het tijdelijk verwijderen van (een deel) van de afdekkende grondlaag op de tunnel. De dikte van de verwijderde grondlaag is afhankelijk van het specifieke project. ROK [27] noemt een (minimum) dikte van 0,5 m.

De evenwichtsberekening dient te geschieden conform hoofdstuk 10 van NEN 9997-1 [30]. Hierin wordt voor het veranderlijke deel van de belasting door (opwaartse) waterdruk een belastingfactor van 1,5 genoemd. In hoofdstuk 10.2 van ROK [27] zijn hierbij kanttekeningen gemaakt ten aanzien van de grondwaterstand die fysiek maximaal kan optreden.

Voor Spoortunnels is in OVS00030-6 [104] de volgende tekst opgenomen ten aanzien van het verticaal evenwicht:

Bij het bepalen van (grond)waterstanden moeten lange termijn waarnemingen van de (grond)waterstanden in de onmiddellijke omgeving beschouwd worden. Indien de gegevens naar het oordeel van de geotechnisch adviseur onvoldoende zijn, geldt een toeslag op de stijghoogte van de hoogst bekende (grond)waterstand van ten minste 0,50 m.

Toelichting:

Indien de variatie in (grond)waterstanden relatief goed bekend is en goed beheerst kan worden, moet de minimale stijghoogte als permanent worden beschouwd, en het verschil tussen de maximale en minimale stijghoogte als variabele belasting worden beschouwd (met bijbehorende belastingfactoren).

De verticale stabiliteit van onderdoorgangen/tunnels is door de lage belastingfactoren laag. Door de waterstandsverschillen als variabele belasting te beschouwen wordt het veiligheidsniveau ten aanzien van de verticale stabiliteit verhoogd. De veel gehanteerde factor van 1,10 voor de verticale stabiliteit (geotechnisch) is te gering om aan het vereiste veiligheidsniveau te voldoen. Dit is de reden om voor het variabele deel (de waterstandsverschillen) een factor 1,5 aan te houden.

Tot de permanente belastingen van tunnels behoren ook bijvoorbeeld ballastbeton, de zandaanvulling tussen de onderwaterbetonvloer en de constructievloer, het gewicht van de onderwaterbetonvloer en verankerd vulbeton in graafkamers van caissons, zie bijvoorbeeld hoofdstuk 5 van ROK [27]. Dit geldt uiteraard alleen als deze onderdelen constructief verbonden zijn met de tunnelconstructie. Een owb-vloer doet alleen maar mee in het verticale evenwicht als de palen zowel verankerd zitten in de onderwaterbetonvloer als de constructieve vloer van de tunnel.

Horizontaal

In verband met onderhoud aan voegen, wanden of andere tunneldelen moet het in principe mogelijk zijn een wand van de tunnel vrij te graven. De tunnel dient dan zijn horizontaal evenwicht te bewaren.

Opspaneffect door fluctuerende temperaturen en waterstanden

In hoofdstuk 10 van ROK [27] is aangegeven, dat het oplopen van de gronddruk als gevolg van fluctuerende temperaturen en eventueel fluctuerende waterstanden in rekening moet zijn gebracht.

In het verleden is bij ten minste twee tunnels de bovenzijde van de betonnen wanden in de toeritten significant verplaatst. Daarom zijn bij de Vlaketunnel de wanden ontlast en verankerd door middel van een verankerde juk-constructie en deels door het wegnemen van een significant deel van de grondbelasting (‘grachtvariant’). Dat kon helaas maar over een beperkte lengte en diepte gerealiseerd worden, daar anders de kanteldijk instabiel zou worden. De ‘grachtvariant’ is natuurlijk veel goedkoper dan een verankeringsconstructie. Bij het ontwerp is destijds geen rekening gehouden met het opspaneffect en met de verschoven momentenlijn.

Stempels waarborgen de constructieve integriteit. Stempels kunnen ten gevolge van uitzetting door opwarming worden overbelast waardoor ze kunnen bezwijken (uitknikken). Bij het ontwerp van de stempels moeten de gevolgen van temperatuurbelasting daarom worden beschouwd. Belangrijk aandachtspunt is de stabiliteit van de aansluiting stempel-gording-wand.

Om temperatuurspanningen te reduceren worden stempels ook wel wit geschilderd.