A2 Maastricht, een tunnel door grind en kalksteen

In Maastricht wordt een tunnel gebouwd voor de A2. Dit gebeurt in een ondergrond van grind en kalksteen. Deltares draagt met een risicogestuurde toetsing van het ontwerp en specialistische kennis bij aan het beheerst kunnen realiseren van de tunnel in deze geotechnisch uitdagende omgeving. Tussen kruispunt Geusselt en het Europaplein bouwt aannemerscombinatie Avenue2 (Ballast Nedam en Strukton) een tweelaagse tunnel voor gescheiden verkeersstromen. In 2011 is de schop in de grond gegaan. Volgens plan gaat de tunnel in 2016 open.

A2 Maastricht

Hoe brengt Deltares kennis in?

In 2007 is Deltares gevraagd om een GeoRisicoScan uit te voeren. Daarna heeft het Projectbureau Deltares ingeschakeld om tijdens de voorbereiding op de bouwfase reviews te verzorgen. Een team van geotechnici heeft de ontwerpen en de werkplannen van de aannemer getoetst. Speciaal is dat de beheersbaarheid van geotechnische risico’s moest worden afgewogen in relatie tot de hier toegepaste observational method.

Welke nieuwe kennis over de bodem is in kaart gebracht?

Onder Maastricht ligt geen slappe bodem maar wel een complexe. Grind en kalksteen bepalen het bodemprofiel. Deze kalksteen is echter soms hard, soms zacht. Een bodemgesteldheid waar veel rekening mee moet worden gehouden. Al in 2006 heeft Projectbureau A2 Maastricht Deltares benaderd om de bodem in kaart te brengen in aanloop naar aanbesteding van ontwerp en uitvoering van een tunnel. De boorkernen uit boringen zijn onderzocht door Deltares en TU Delft en verwerkt tot een geotechnisch profiel. Dit profiel maakt duidelijk aan welke randvoorwaarden het bouwproces moet voldoen. Zo bleek dat over de lengte van het tunneltracé harde kalksteen noordwaarts overgaat in zachte kalksteen. Het grondonderzoek van de aannemer op basis van een wat andere boormethode, kwam op hogere waarden van de grondmechanische eigenschappen uit. Ook daarom was het belangrijk dat in de praktijk gemeten wordt aan het gedrag van de constructie tijdens de bouw, de observational method. Dat de geplande tunnel grondwaterstromen kan blokkeren is in de plannen van de aannemer meegenomen. Grondwater wordt naar de andere kant van de tunnel geleid.

Wat te doen met onzekerheid?

Een tunnel met twee lagen gaat diep. Er wordt tot zo’n zestien meter diepte ontgraven dat is tot in de kalksteen. De vraag is dan: hoe sterk is de ondergrond? Om een profiel te maken hebben Deltares onder meer gebruik gemaakt van reflectieseismiek (geluidsgolven in vaste stof die weerkaatsing of anders gezegd reflectie hebben ondergaan). Deze techniek is door de aannemer vervolgens toegepast om de continuïteit van grondlagen te bepalen en breuken op sporen. Maar hoe het er op de vierkante meter uitziet blijft onzeker. Onzekerheden over de sterkte van de ondergrond hebben de aannemer ertoe gebracht om voor de constructie van het noordelijk deel van de tunnel te kiezen voor een in Nederland nog maar mondjesmaat gehanteerde aanpak: de observational method. Deze aanpak houdt in dat tijdens het maken van de bouwkuipen voortdurend wordt gecontroleerd of aannames en ontwerpcriteria nog kloppen. Een forse monitoringsinspanning dus. De aannemer heeft deze methode uitgewerkt en met veel succes toegepast.