Predicties trillingen en vervormingen boortunnel Rijnlandroute

Met de tunnelboormachine van de Rijnlandroute werd onder een aantal bijzondere objecten doorgeboord: een spoorlijn, een kanaal, twee dijken, drie hogedruk gasleidingen, een hoogspanningsmast, een zwembad en een aantal (monumentale) panden; waaronder de voormalige zilverfabriek van Van Kempen en Begeer en het net gerestaureerde landgoed Berbice. Voor alle objecten is het risico op verzakking, trillingen en schade in kaart gebracht.

Arthe heeft PLAXIS-berekeningen gemaakt van de te verwachten deformaties aan de panden en het hierbij horende risico op schade. Voor en tijdens het boorproces zijn de gebouwen uitgebreid gemonitord om zo de vervormingen ten gevolge van het boren exact vast te kunnen stellen en ook continu het boorproces te kunnen verbeteren.

Ten gevolge van het boorproces ontstaan ook laagfrequente trillingen. Van deze trillingen is een berekening gemaakt wat deze kunnen betekenen voor met name de monumentale panden en in hoeverre omwonenden hiervan hinder kunnen ondervinden.

Bij benadering van de monumentale panden werd er echter steeds vaker trillingsoverlast gemeld uit de omgeving. Tot op dat moment waren de trillingen van de tunnnelboormachine niet hoorbaar of voelbaar geweest. Ook de eerder gemeten trillingsniveaus op een woning nabij de startschacht waren weliswaar meetbaar, maar onder het voelbare niveau van 0.25 mm/s. Nu waren de trillingsniveaus anders, de TBM was nog op enkele tientallen meters afstand en er werden trillingsniveaus gemeten tot 0.6 mm/s. Vergelijk van de data van de TBM en een van de trillingsmeters op de panden liet duidelijk zien dat het proces van boren de trilling veroorzaakte.

Na het passeren van de monumentale panden werd er geen trillingsoverlast meer ervaren bij andere belendingen die gepasseerd werden. Naar alle waarschijnlijkheid heeft dit fenomeen er mee te maken dat de lokale geologie van de monumentale panden aan de Leidseweg in Voorschoten. Deze panden zijn gebouwd op een oude strandwal; er bevindt zich dus over de volledige hoogte van de machine tot aan de monumenten alleen maar zand. Op de rest van het tracé is dit anders; er zijn daar altijd wel een of meerdere klei- of veenlagen boven de TBM. Deze cohesieve lagen lijken te fungeren als een effectieve demper van de trillingen. Als gevolg daarvan werden alleen ter plaatse van de monumentale panden hogere trillingssnelheden gemeten. De hogere trillingssnelheden hebben niet tot schade geleidt, enkel tot overlast bij de bewoners tijdens de passage van de TBM.

Over deze verrassende resultaten van de trillingsmetingen is een artikel in geotechniek verschenen.