Wijngaarden

24 oktober 2014
Multidiciplinair geologisch vooronderzoek
t.b.v. de aanleg van het gasleidingtracé
Beverwijk – Wijngaarden (A-803)
Peter Vos en Hans van Meerten
SIKB bijeenkomst van het Platform Bronbemalen
23 oktober 2014 in Delft
Inhoud presentatie
Achtergrond van het project
Multidisciplinaire aanpak (2010)
•Geologische, geohydrologische en geotechnische data
Bespreking cases
•Risico-inventarisatie per veldstrekking van 2 km
•Probleeminventarisatie wellen
•Probleeminventarisatie kruisingen
•Afwijkende bodemsamenstelling
Aanbeveling toekomstige projecten
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
1
24 oktober 2014
Locatie gasleidingtracé Beverwijk-Wijngaarden
Indeling11 Routekaarten en 48 deelgebieden
Veldstrekking per km (0 – 88 km)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Locatie gasleidingtracé Beverwijk-Wijngaarden
Route kaartnummers en
deelgebieden
Km indeling en kruizingnummers
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
2
24 oktober 2014
Doel geologische vooronderzoek
Gasunie, in een vroeg stadium van het project, in staat te stellen om:
-Grondspecifieke zaken m.b.t. de leidingaanleg efficienter uit te
kunnen voeren
-Kosten te besparen in de loop van het project
-Tijdsduur van het aanleg traject te verkorten op basis van een goed
onderbouwd vooronderzoek
Te bereiken op basis van gericht grondonderzoek aan de hand van
bestaande aardkundige gegevens nabij het leidingtracé
Uitvoer onderzoek conform specifieke eisen die opgesteld zijn in het
Ontwerp Specificatie Grondzaken van Gasunie (OSK-02-N)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Relevantie vooronderzoek
Kostenbesparing / efficientie
•Risico-inventarisatie (voorkomen van ‘’hazards’’ bij de aanleg)
•Aanbevelingen gericht aanvullend veldonderzoek
•Aanbevelingen wijziging leidingontwerp
Tijdwinst
•Aanleveren grondspecifieke basisinformatie voor de MER
Kennis overdracht
•Aanleveren ondergrond gegevens voor de uitvoerende partijen
(adviesbureaus en aannemers)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
3
24 oktober 2014
Multidisciplinaire aanpak
Geologie
- Profielen op basis bestaande boringen en sonderingen
Geohydrologie
-Geochemische samenstelling grondwater
-Zoet – zoutgrens in de ondergrond
-Grondwaterstanden en stijghoogte 1e watervoerend pakket
-Kans op welvorming
Geotechniek
-Karakterisatie geotechnische eigenschappen laageenheden
-Geotechnische vensterprofielen kruisingen
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Geologische data
Voorbeeld fototracékaart, met bestaande
boringen en sonderingen nabij de tracélijn
A-803 (A9 / Spaarnwoude)
Geologische puntdata zijn geprojecteerd
op de tracélijn (straal van 500 m aan
weerszijden van de lijn).
Data set (88 km tracélijn gebied)
294 analoge sonderingen uit projecten
(selectie van de 742 sonderingen)
112 digitale boringen uit de projecten;
ingevoerd in DINO (selectie 283 boringen)
19 digitale boringen Universiteit Utrecht.
91 digitale sonderingen uit de DINO
database.
404 digitale boringen uit de DINO database
Totaal: 920 geologische puntgegevens
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
4
24 oktober 2014
Interpretatie geologische puntgegevens
Voorbeeld: Middelzee getijdengeul kartering ten noorden van Sneek
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Bestaand geologisch kaartmateriaal
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
5
24 oktober 2014
Geologische proceskennis
Relatie landschapsontwikkeling en vorming van de Holocene laageenheden
3850 v. Chr.
500 v. Chr.
1500 n. Chr.
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Geologisch profiel op 4 – 6 km (noordkant tracé)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
6
24 oktober 2014
Geologisch profiel op 82 – 84 km (zuidkant tracé)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Geohydrologische data
IJzerconcentraties in het grondwater van het eerste watervoerende pakket (Griffioen, e.a., 2002).
Ook beschikbaar voor chloride, arseen, ammonium, en fosfaat
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
7
24 oktober 2014
Dieptegrens brak-zout grondwater
0.0
-10.0
-20.0
diepte brak-zout grensvlak REGIS II (m t.o.v. NAP)
-30.0
-40.0
-50.0
-60.0
-70.0
-80.0
-90.0
-100.0
-110.0
-120.0
brak-zout grensvlak (REGIS II)
-130.0
-140.0
-150.0
-160.0
-170.0
-180.0
-190.0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
kilometrage vanaf Beverwijk (beginpunt)
Brak-zout grensvlak langs de tracélijn; uit REGIS, versie II
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Stijghoogte profielen eerste watervoerend pakket
1.0
maaiveld (AHN)
stijghoogte 1e wvp (Nutrienten W-NL)
stijghoogte 1e wvp ('Waternet')
stijghoogte 1e wvp (MORIA)
stijghoogte 1e wvp (m t.o.v. NAP)
-1.0
-3.0
-5.0
-7.0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
kilometrage vanaf Beverwijk (beginpunt)
Stijghoogte in het eerste watervoerend pakket ten opzichte van maaiveld (oranje zone)
Naar: Griffieon, e.a., 2002; Van der Linden, e.a., 2008; Buma, 2008
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
8
24 oktober 2014
Geotechnische karakterisatie ondergrond
Hoofdnaam
Bijmengsel
Consistentie
Code
γdroog
γnat
γnat
C
Cu
kN/m³
kN/m³
Graden
kPa
kPa
Los
ZL
17
19
30
0
nvt
Matig
ZM
18
20
32,5
0
nvt
Schoon
Vast
ZV
19 - 20
21 - 22
35 - 40
0
nvt
Zwak kleiig
-
ZZK
18 - 19
20 - 21
27 - 32,5
0
nvt
Sterk kleiig
-
ZSK
18 - 19
20 - 21
25 - 30
0
nvt
Slap
KS
14
14
17,5
0
25
Matig
KM
17
17
17,5
5
50
Slap
KZZS
15
15
22,5
0
40
Zwak zandig
Matig
KZZM
18
18
22,5
5
80
Sterk zandig
-
KSZ
18 - 20
18 - 20
22,5 - 27,5
0-1
0 - 10
Slap
KOS
13
13
15
0-1
10
Klei
Organisch
Matig
KOM
15 - 16
15 - 16
15
0-1
25 - 30
Slap
VS
10 - 12
10 - 12
15
1 - 2,5
10 - 20
Veen
-
Matig
VM
12 - 13
12 - 13
15
2,5 - 5
20 - 30
Zand
Schoon
Vertaalslag geologische profielinformatie naar geotechnische eigenschappen laageenheden.
Naar: Kruze, 2010
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Geotechnisch profiel kruisingen Kr 107 - Kr 120
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
9
24 oktober 2014
Risico-inventarisatie m.b.t. bemaling
Gasunie leidingtracé Beverwijk Wijngaarden
Beschrijving risico + eventueel passende maatregel
37
72
74
Droogmakerij Zuidplaspolder
Hollandse Ijssel
Polder Kattendijksblok en achterbroek
polderpeilen (m NAP) ZP/WP = -4,5/-4,65 (bij Kroespolder)
PP = -2,75 (bij Ringvaart Zuidplaspolder)
Pmax/Pmin = +2,48/-1,45
P = -2,59 (bij Polder Kattendijksblok)
Tracedeel
van km
tot km
te kruisen polders
globale stijghoogte op kaartrand(m NAP)
Inflitratie/kwel
waterkwaliteit in holoceen pakket
waterkwaliteit in pleistoceen pakket
Risicocategorieen ten aanzien van bemaling
Verstoringen uit oudere werken (instabiliteiten, opbarstingen,
wellen etc)
Grondcondities
-4,7/-4
Meestal infiltratie
Zoet, As >> S
Zoet, Fe > 25 mg/L, As > S, N > 5 x MTR
Inventarisatie risico's per Tracedeel
Onbekend
Problemen met taludstabiliteit
veenlaag in en onder sleufbodem
Problemen met stabiliteit sleufbodem
veenlaag onder sleufbodem (kans op squeezing)
Voorbeeld veldstrekking 82 – 84 km
Gecheckt op:
-Grondcondities
-Grondwatercondities
-Omgevingsfactoren
-Procedures
-Databeschikbaarheid
Kans op opdrijven leiding
Kans op nazakking van de leiding
Problemen door historische verstoringen (oude wellen,
gasbronnen)
Opbarstgevaar en onzekerheid daaromtrent (waterdruk
holoceen en pleistoceen)
opbarstgevaar bij km72-72,3 en km73-73,4
km72-72,3 spanningsbemaling; km72,3-73 geen bemaling
(HDD); km73-73,4 spanningsbemaling in diepe holocene
geul; km73-74 freatische bemaling; enkele lastige kruisingen
van hoofdwatergangen
Problemen met waterkwaliteit ivm lozing of retourneren
(ijzer, zuurstof, arseen en andere macro's)
Problemen met waterkwaliteit van pleistoceen pakket (erg
hoog ijzer concentratie, verhoogde arseen concentratie, en
hoge nutrienten concentratie)
Problemen door microverontreinigingen in bodem of
grondwater
Ontstaan wellen door verstoring ondergrond en
herstelproblemen (trekken damwand etc)
Ja, mogelijk tot km72,4
Zettingsschade voor nabije bebouwing, monumenten en
archeologie
Mogeleijk bij panden op staal in Moordrecht door
spanningsbemaling
Zettingsschade aan weginfra, bestaande leidingen
Kruising hoofdwatergangen lastig
Verdrogingsschade aan landbouwgewassen
Verdrogingsschade aan natuur
Problemen vanwege verschil waterkwaliteit grondwater en
oppervlaktewater
Kans op problemen met vergunning onttrekking
Procedures
Onbekend, maar niet uitgesloten aan zand van diepe polder
Bemaalbaarheid en onzekerheid bemalingskeuze (irt
doorlatendheid en droogleggen sleuf)
Grondwatercondities
Omgevingsfactoren
Ja, zeer slap profiel
Kans op problemen met vergunning lozing
Door ijzerhoudend water
Belangen investariseren
Aanpassingen:
-Grondcondities: negatieve effecten van de
slappe grond zijn voorkomen door het
toepassen van een gestuurde persing met
bouwkuipen gestabiliseerd door damwanden.
-Omgevingsfactoren: Gasunie heeft de
negatieve effecten van ijzerhoudend water
kunnen voorkomen door het toepassen van
retourbemaling die geplaatst werd tussen de
bebouwing en de bemaling; dit met instemming
van het hoogheemraadschap Schieland & de
Krimpenerwaard.
Nagaan bij Hoogheemraadschap
Kans op problemen met milieuvergunning
Data beschikbaarheid
Onvoldoende dichtheid gegevens grond- en grondwateronderzoek
Peilbuizen NAP - 8 en -14 bij km 72,1 en peilbuizen NAP 11 bij km 73,15 en op NAP -6 bij km 73,75
Analyse waterkwaliteit ivm lozing of retourneren (ijzer,
zuurstof, arseen en andere macro's)
bij lozing of spanningsbemaling zoutgehalte, ijzer, arseen en
andere macro's zeker nader onderzoeken;
Naar: Van Meerten, 2010
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Wellen onderzoek: ‘’nulsituatie’’ op 37-38 km
Kartering ‘’nulsituatie’’ (natte plekken) in de Haarlemmermeer noordelijk van de ringvaart bij
Roelofsarendsveen; werkstrook 50 m weerszijden tracélijn (Stuurman, 2013)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
10
24 oktober 2014
Zichtbaarheid welvorming
Wellen te herkennen aan:
1.Borrelen (gas)
2.IJzer (roest)
3.IJzer bacteriën
4.Water verzadigde oever
(verzakking) of bodem
5.EC en temperatuur
Stuurman, 2014
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Risicozones welvorming in de Haarlemmermeer
Veldstrekking:
22 – 24 km
Getijdengeulsysteem
3850 v. Chr.
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
11
24 oktober 2014
Risicozone veldstrekking 20 – 28 km
wel
Naar: De Louw, e.a., 2005
Schiphol, Haarlemmermeer
Kartering Stuurman, 2013
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Probleeminventarisatie kruising Kr 120
Geotechnisch profiel kruising Kr 120
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
12
24 oktober 2014
Probleeminventarisatie kruisingen
Kruising:
K120-1 Ringvaart en Hollandse IJssel
Voorbeeld kruising Kr 120
Door Gasunie voorgesteld ontwerp
Methode:
HDD
Type kruising volgens OSK:
C1
Lengte kruising:
800 m
(Ringvaart en Hollandse IJssel)
Vereist grondonderzoek volgens OSK:
Aantal sonderingen:
Min. 4, hier 17 sonderingen elke 50 m
Diepte sonderingen:
Minimaal tot 5 m onder onderzijde leiding.
Check list:
(31 m – NAP)
Aantal boringen:
4 boringen.
Diepteboringen:
Minimaal tot 5 m onder onderzijde leiding.
(31 m – NAP)
Meting waterspanning:
2
peilbuizen
moeten
in
een
boorgat
worden
geplaatst met een filter in een dieper gelegen
watervoerende
zandlaag
bovengelegen
grondlagen
en
een
net
filter
een
in
de
-Door Gasunie voorgesteld ontwerp
-Vereist grondonderzoek volgens OSK
-Beschikbaar grondonderzoek
-Nog ontbrekend onderzoek
-Advies uit te voeren onderzoek
-Vervolg acties
freatische
grondwaterstand.
Bepaling volume gewichten:
Droog en nat van grondlagen boven en onder de
leiding.
Bepaling korrelverdelingen:
Korrelgrootverdeling > 2 µm voor grondslag die uit
granulair materiaal bestaat. Zandmonsters tussen 19 en -31 m, ca. 5 per boring
Bepaling sterkte eigenschappen cohesieve
-
grondlagen:
Opmerkingen:
Er moet rekening mee gehouden worden dat het
definitieve ontwerp afwijkt van het voorlopige
ontwerp waardoor een grotere diepte onder de
onderzijde van de leiding vereist is.
Naar: Kruze & Van Meerten, 2010
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Lek kruising (Kr 138)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
13
24 oktober 2014
Probleem inventarisatie Lek kruising (Kr 138)
Z
N
Z
Oorspronkelijk ontwerp Gasunie
Mdrill input leiding ontwerp Deltares
Ontwerp advies:
Lengte boring: 1170 meter
Kromtestraal neergaande bocht: 1750 m
Kromtestraal opgaande bocht: 1750
Elevatie intrede punt: -1,00 m
Elevatie laagste punt: -25,00 m
(hard van de leiding min. 10 m onder bodem kanaal)
Elevatie uittree punt: -2,4 m
Intrede hoek (Noordzijde): 7,0 
Uittrede hoek (Zuidzijde): 6,0
Lengte vloerpijp: 482,2 m
Benodigde lengte pijp: 1127 m
N
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Bodemsamenstelling tussen Kr 118 – Kr 120
Probleem bemaling: grof zandige rivierzanden tussen 3 en 12 m maaiveld (binnen indicatieve ligging gasleiding)
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
14
24 oktober 2014
Voorkomen rivier stroomgordel zanden
Top riviergeul zand
1
Top Pleistoceen zand
Top Pleistoceen zand
7
Begrenzing
Riviergeul insnijding
Bron: Van Kessel Bronbemaling
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
Aanbevelingen aanleg toekomstige leidingtracés
Opdrachtgever
(Gasunie)
Specialisten
-Geoloog
-Geohydroloog
-Geofysicus
Uitvoerders
-Adviesbureaus
-Aannemers
-Bronbemalers
‘’Nazorg vooronderzoek”:
-Kennisoverleg grondspecifieke zaken vlak voor en tijdens de aanleg van de gasleiding
tussen Gasunie, uitvoerders en geologische specialisten
Evaluatie - discussie:
-Betrouwbaarheid bestaande ondergrond gegevens: onzekerheden door projectie van
puntdata, beperkte boordiepte en te geringe dichtheid gegevens, matige kwaliteit puntdata
-Noodzaak aanvullend grondonderzoek
-Eventuele aanpassingen in het ontwerp
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
15
24 oktober 2014
Met dank aan:
Gasunie
•Erik Brink, Kasper Hoiting, Hans Kleinbekman en Sijbrand Stratingh
Van Kessel Bronbemaling
•Reinder Dekker en Wouter Mansier
Collega’s van Deltares
•Meindert van den Berg, Jelle Buma, Kim Cohen, Henk Kruze, Roelof
Stuurman en Sieb de Vries
Toegepast geologisch onderzoek Beverwijk Wijngaarden
16