Onderstroming tunnelelementen

Functie:

Het verwezenlijken van de fundatie op staal van tunnelelementen.

Toepassingen:

Als de ondergrond van dusdanige kwaliteit is dat een fundering op staal verantwoord is.

Detailontwerp

De bodem van de zinksleuf dient voldoende breed, diep en vlak te zijn (onregelmatigheden in de vlakheid mogen maximaal 250 mm zijn). De zinksleuf moet kort vóór het afzinken zijn geïnspecteerd en zonodig ontdaan van eventueel nog aanwezig slib. Nadat het tunnelelement op de tijdelijke opleggingen is geplaatst, op hoogte gesteld en voldoende belast, kan de ruimte onder de tunnelvloer met zand gevuld worden. Dit kan op twee manieren worden gedaan, door middel van onderspoelen of onderstromen. Bij beide methodes wordt het tunnelelement eerst op tijdelijke steunen geplaatst.

• In geval van onderspoelen wordt een hulpconstructie boven op de tunnel geplaatst die door middel van een lans buiten langs zand kan injecteren onder de tunnel vloer (zie figuur 241.2). Deze methode heeft het nadeel dat er langer obstructie van de vaarweg is, door de aanwezigheid van de hulpconstructie. Bij toenemende diepte wordt dit type hulpconstructie ook onpraktisch groot.
• In geval van onderstromen worden er bij de bouw van het element leidingen in de bodem aangebracht. Door deze leidingen wordt vanuit het tunnelelement water en zand gepompt dat de holte onder het element opvult (zie figuur 241.3).

Voor beide methodes geldt dat de minimale resterende dikte van het zand 500 mm dient te bedragen (zie figuur 241.1).

Het funderen op zand is al veelvuldig toegepast in Nederland. Er dient met de volgende uitvoerings- en ontwerpaspecten rekening te worden gehouden.

• Sedimentatie van de afzinksleuf. De afzinksleuf dient zo schoon mogelijk te zijn om onverwachte zettingen te voorkomen. Hiertoe dient afzinken en het onderstromen van het zand zo snel mogelijk achter elkaar te gebeuren.
• Afzinkdiepte; duikers zijn vaak benodigd om buizen te koppelen en ventielen te openen. Naarmate de diepte toeneemt zal dit moeilijker worden.
• Er is een risico dat de opvulling incompleet is. Dit heeft extra zettingen tot gevolg. Hier kan in ontwerp rekening mee worden gehouden, hetgeen dan wel tot een zwaarder ontwerp zal leiden.
• Om zettingen te mitigeren kan er mogelijk een grondverbetering onder de tunnel toegepast worden.
• Een zandfundering is in seismisch gebied risicovol. Bij een aardbeving kan het zand verweken. Dit kan gemitigeerd worden door het toevoegen van cement of door op een grindbed te funderen.