De ambitie is hoog. De Victorie Boogie Woogietunnel, de boortunnel in de Rotterdamsebaan, moet de meest duurzame tunnel van Nederland worden. Projectdirecteur Paul Janssen van de gemeente Den Haag en projectmanager Michel Langhout van BAM Infra vertellen welke keuzes zij hebben gemaakt om dit doel te bereiken.

“Duurzaamheid begint met ambitie”, aldus Janssen. “De gemeente Den Haag wil in 2040, tien jaar eerder dan de landelijke politiek, klimaatneutraal zijn. Met zo’n doelstelling kun je niet gaan zitten wachten. Je moet elke kans pakken om het waar te maken. Daarom zijn we direct over duurzaamheid gaan nadenken toen we met de plannen voor de Rotterdamsebaan begonnen.”

“Op dat moment was er nog maar weinig ervaring met duurzaamheid in een aanbesteding: hoe kun je duurzaamheid op een uitdagende en onderscheidende manier als EMVI-criterium meenemen? Daarom hebben we een expertteam gevraagd om dit onder regie van het COB te concretiseren. Na veel intensieve discussies heeft dit team het Inspiratiedocument Duurzaamheid opgeleverd met negen thema’s om invulling te geven aan duurzaamheid.”

“De volgende vraag was hoe we de aanbiedingen op duurzaamheid moesten beoordelen. We besloten om ze meer kwalitatief dan kwantitatief te bekijken. Natuurlijk heeft een voornamelijk kwalitatieve beoordeling het risico van subjectiviteit in zich, maar we zijn ervan overtuigd dat je inschrijvende partijen op deze manier extra kunt uitdagen om met goede en uitdagende ideeën te komen. In het contract hebben we daarom de eis opgenomen dat inschrijvers de duurzaamheidsmaatregelen ‘smart’ dienden te beschrijven. Ze moesten per maatregel aangeven wat hij behelst, welk effect hij heeft en welke aanvullende maatregelen worden ingezet als het effect minder is dan verwacht.”

Inspirerend

“Uiteindelijk hebben we vijf van de negen thema’s uit het inspiratiedocument opgenomen in het EMVI-criterium duurzaamheid”, vertelt Janssen. “Geluid, luchtkwaliteit, materiaal- en grondstoffengebruik, energie en toekomstwaarde. Het thema ‘social fairness’ hebben we als algemene eis in de aanbesteding ingebouwd. De resterende drie thema’s – functiecombinatie, maatschappelijke participatie en natuurlijke inpassing – hebben we buiten de uitvraag gehouden omdat we het heel lastig vonden om ze als onderscheidend criterium te gebruiken.”

Janssen vervolgt: “Stoeiend met de thema’s kwamen we er snel achter dat energie op dit moment te goedkoop is om duurzaamheid af te dwingen. Verder ontdekten we dat er een sterke relatie is tussen vormgeving en duurzaamheid: mooie dingen die weinig onderhoud vergen gaan meestal gepaard met een geringe milieubelasting.”

“Bij de aanbesteding van het project zijn we uitgegaan van vier EMVI-criteria, waaronder duurzaamheid. Deze vier criteria samen hebben we voor vijfentwintig procent laten meewegen. De beoordeling van het thema duurzaamheid – dat voor vijf procent meewoog – is gedaan door een beoordelingsteam. Dit bestond nadrukkelijk uit andere mensen dan het team dat de dialoogfase begeleidde. Het beoordelingsteam is onder andere nagegaan of de aanbiedende partijen voor elk van de vijf thema’s maatregelen hadden bedacht. Vervolgens heeft het team per thema gekeken naar het effect van de voorgestelde maatregelen. Hoeveel leveren de geluidreducerende maatregelen van iedere aanbieder bijvoorbeeld op en welke energiereductie realiseren ze?

Verliefd

De aanbesteding is gewonnen door de Combinatie Rotterdamsebaan, een consortium van BAM Infra en Wayss & Freytag Ingenieurbau. Dit consortium had weliswaar niet de laagste aanbiedingsprijs, maar behaalde op de EMVI-criteria duurzaamheid en hinderbeperking de hoogste score. Michel Langhout van BAM is uiterst tevreden: “We zijn verliefd op dit project. Het biedt ons de mogelijkheid om aandacht te besteden aan zaken die wij belangrijk vinden voor het voortbestaan van ons bedrijf, zoals duurzaamheid. Ik ben dan ook blij dat de gemeente Den Haag dit nadrukkelijk liet meewegen bij de gunning.”

Langhout vervolgt: “Bij elk van de vijf thema’s hebben we goed nagedacht over maatregelen om de tunnel de meest duurzame te maken. Om de geluidsbelasting te minimaliseren passen we bijvoorbeeld niet alleen geluidreducerend asfalt toe, maar brengen we langs de wegen voor en na de tunnel ook diffractoren aan. Dat zijn speciale roosters die het verkeerslawaai absorberen en naar boven afbuigen. Hierdoor neemt de geluidsbelasting voor de omgeving fors af.”

“De effecten op de luchtkwaliteit beperken we door fijnstof in de tunnel af te vangen met een ‘fine dust reduction system’. Dit systeem heeft BAM de afgelopen jaren samen met de TU Delft ontwikkeld en onder andere in de Thomassentunnel getest. Het systeem zorgt ervoor dat fijnstof via een statisch elektrisch veld een positieve lading krijgt en neerslaat op negatief geladen panelen op de tunnelwanden. Deze panelen reinigen we ieder half jaar, waarbij we het neergeslagen fijnstof afvoeren. Op deze manier kunnen we de hoeveelheid fijnstof in de tunnel met vijftig procent verminderen.”

BAM neemt ook de nodige maatregelen om het materiaal- en grondstoffengebruik te reduceren. Langhout: “We kijken onder andere hoe we de hoeveelheid cement in beton kunnen minimaliseren. Daarvoor gaan we steeds na aan welke kwaliteitseisen de betonconstructie moet voldoen. Zo gebruiken we voor sommige onderdelen meerdere betonsoorten, hoogwaardig waar het moet en cementarm waar het kan. Voor het wegdek passen we gerecycled asfalt toe en we hergebruiken al het materiaal dat vrijkomt bij het boren van de tunnel. En, niet onbelangrijk, we gebruiken de tunnelboormachine waarmee we de Sluiskiltunnel hebben geboord, hier opnieuw. Deze machine heeft weliswaar een iets grotere diameter dan nu nodig, maar dat biedt in de toekomst ruimte voor aanpassingen zoals bredere rijbanen of extra voorzieningen.”

Zonnecellen

Langhout: “Het energiegebruik dringen we met diverse maatregelen terug. Voor de onderlagen van het wegdek gebruiken we zogeheten LEAB, asfaltbeton met een laag energiegebruik dat we zelf hebben ontwikkeld. Door een nieuwe techniek kunnen we dit asfalt bij veel lagere temperaturen produceren dan conventioneel asfalt. Dat zorgt voor een gasbesparing van dertig procent. Een andere maatregel is het gebruik van lichtroosters bij de tunnelmonden. Dit zorgt voor een forse besparing op elektriciteit. Verder passen we ledverlichting toe en plaatsen we zonnecellen op het dienstgebouw. Die wekken niet alleen een aanzienlijk deel van de benodigde elektriciteit op, maar geven de tunnel ook een opvallende uitstraling. Daarmee dragen ze bij aan het thema toekomstwaarde. Andere maatregelen die bij dit thema horen zijn het park rondom de tunnel, de hoge omgevingskwaliteit en het architectonisch fraaie dienstgebouw.”

“Naast de maatregelen die voortvloeien uit de vijf duurzaamheidsthema’s, nemen we ook nog allerlei andere maatregelen. Denk aan zonnecellen op de bouwkeet, het gebruik van honderd procent groene stroom, de toepassing van ledverlichting tijdens de bouw, afvalmanagement en het verzorgen van workshops over duurzaamheid. Verder gebruiken we voor de bouwmachines GTL-brandstof van Shell die zorgt voor een lagere uitstoot van roet en fijnstof en schaffen we een ‘tunnel-Tesla’ aan, een elektrisch aangedreven tunnelvrachtwagen.“

Anderen stimuleren

Op de vraag of met al deze maatregelen de Victorie Boogie Woogietunnel de meest duurzame tunnel van Nederland wordt, antwoordt Janssen bevestigend. “Ik ben ervan overtuigd dat de tunnel bij oplevering aan de top staat. Dat is echter niet het belangrijkste doel. Ik hoop dat we met ons project anderen stimuleren om het nog beter te gaan doen, zodat de duurzaamheid van tunnels steeds verder toeneemt.”

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

In 1996 begon de bouw van het Souterrain in Den Haag, een 1.250 meter lange tramtunnel onder de Grote Marktstraat met twee ondergrondse stations en tussen deze stations een 600 meter lange ondergrondse parkeergarage met twee parkeerlagen.

Volgens de planning zou het project voor het jaar 2000 gereed zijn, maar door grondwaterproblemen kwam het project ruim twee jaar stil te liggen en moest voor de afbouw gebruik worden gemaakt van een speciale bouwtechniek. Uiteindelijk werd de tunnel in 2004 in gebruik genomen. Sindsdien wordt hij gebruikt voor diverse tramlijnen en inmiddels ook door RandstadRail.

Tot de bouw van de tunnel werd besloten om het bovengrondse winkelgebied leefbaar en goed bereikbaar te houden. Dat is ondanks de problemen tijdens de bouw uitstekend gelukt. De drukke Grote Marktstraat is veranderd in een rustige, chique winkelpromenade en de ruim dertig trams per uur vervoeren dagelijks duizenden bezoekers naar en van de ondergrondse stations Spui en Grote Markt.

Bouwmethode

De tunnel is gebouwd volgens de wanden-dakmethode om overlast op maaiveld zoveel mogelijk te voorkomen. De wanden bestaan voor het grootste deel uit diepwanden en alleen ter plaatse van de Kalverstraat uit stalen damwanden. Op de meeste plaatsen staan de wanden zeer dicht op de bestaande bebouwing, die voornamelijk op staal is gefundeerd.

Over het grootste deel van het tracé bedraagt de afstand tussen de wanden ongeveer 15 meter, alleen ter plaatse van de stations staan ze circa 25 meter uit elkaar. Op de plekken waar de tunnel 15 meter breed is, is de bouwput aan de onderzijde voorzien van een groutboog, die bestaat uit korte elkaar overlappende jetgroutkolommen in de vorm van een afgevlakte ‘U’. De jetgroutboog is aangebracht om het grondwater tegen te houden en om de verticale kracht op de bouwputbodem door de opwaartse waterdruk naar de wanden te leiden. Verder functioneerde de boog tijdens de bouw als stempel voor de wanden. Hiervoor was het nodig dat de boog zo hoog mogelijk in de grond zat, zodat de stempelfunctie optimaal was en de wanden zo min mogelijk zouden vervormen. Het toepassen van een groutboog voor deze drie functies was nieuw.

Ter plaatse van de stations was de bouwput te breed om een groutboog te kunnen toepassen. Hier is gebruik gemaakt van een gellaag voor de verticale stabiliteit en het tegenhouden van het grondwater. Deze oplossing was in ons land al diverse keren met succes toegepast.

Groutboog niet waterdicht

De bouw startte in maart 1996. Het aanbrengen van de diepwanden en damwanden verliep vrijwel zonder verzakkingen van de nabijgelegen bebouwing. Toen het dak was aangebracht werd begonnen met het ontgraven van de bouwput. In februari 1998 was de bouwput op de Kalvermarkt bijna volledig ontgraven, toen er via wellen grondwater omhoog kwam. De groutboog bleek niet waterdicht. Er werd nog geprobeerd om de wellen te dichten met injecties en het aanbrengen van geotextiel en ‘big bags’ als ballast, maar dit bleek niet te werken. Nadat er naast de damwand een gat in de straat ontstond door weggespoeld zand, werd besloten om de lekkage te stoppen door de bouwput onder water te zetten. Hierdoor kwam de bouw stil te liggen.

Deze situatie duurde uiteindelijke ruim twee jaar. In deze periode werd beoordeeld of de lekkage aan de Kalvermarkt een incident was of dat de onbeheersbare welvorming inherent was aan de in het bestek voorgeschreven bouwmethode met de groutboog. Uit een faalkansanalyse bleek dat de kans om meer lekken in de groutboog groot was en dat het weggraven van grond boven een lekke groutboog alleen veilig is als er voldoende grond achterblijft op de boog. Bij de tramtunnel was een dergelijke gronddekking niet haalbaar, omdat de grond op sommige plekken vrijwel tot op de boog ontgraven moest worden.

Tramkom heeft daarom gezocht naar een alternatieve methode voor het afbouwen van de tunnel. Na verschillende opties te hebben bekeken, is besloten om de delen met een groutboog onder verhoogde luchtdruk (1,14 bar) af te bouwen om te zorgen dat er nauwelijks een verschil zou zijn met de waterdruk onder de groutboog. In juni 2000 werd voor de delen met een groutboog het contract omgezet in een ‘design & construct’. Tramkom nam daarmee de verantwoordelijkheid op zich voor het gewijzigde ontwerp. Verder werd afgesproken dat de overige delen van de tunnel volgens het bestek werden afgebouwd.

Verhoogde luchtdruk

Het afbouwen onder verhoogde luchtdruk, had ingrijpende gevolgen. Zo moesten er luchtsluizen worden gemaakt voor mensen en materieel en moest alle afgegraven grond via deze sluizen worden afgevoerd. Om de luchtkwaliteit in de compartimenten met hoge luchtdruk goed te houden werd er alleen met elektrisch materieel gewerkt. Verder konden de bouwers minder lang werken en moesten elke keer bij het verlaten van het compartiment maatregelen worden genomen om ‘caissonziekte’ te voorkomen.

Ook constructief waren er extra maatregelen nodig om geen problemen te krijgen door de hogere druk. Bij tunnel onder de Kalvermarkt moest de vloer boven de eigenlijke tramtunnel – die al was gestort – tijdelijk met een staalconstructie worden verstevigd. Verder moesten hier groutankers worden aanbracht om te voorkomen dat de stalen damwanden omhooggedrukt zouden worden. Onder de Grote Marktstraat was de vloer boven de tunnel nog niet gestort. Om deze vloer geschikt te maken voor de verhoogde luchtdruk werd hij veel zwaarder uitgevoerd en werd gekozen voor een andere verbinding met de diepwanden. Verder werd er tijdelijk ballast op de vloer geplaatst.

Bemalingsproblemen

In de zomer van 2000 werd ook het ontgraven van de bouwput voor station Spui hervat. In juli ontstond hier een wel, vlakbij het compartimenteringsscherm dat de bouwput van station Spui en de bouwput van de Kalvermarkt scheidde. Deze laatste stond nog onder water. Na enkele uren bezweek het scherm en liep ook de bouwput bij het Spui onder. Om dit probleem te verhelpen werd eerst het scherm versterkt en vervolgens grond tegen het scherm aangebracht. Daarna kon het water uit de bouwput Spui worden gepompt.
De maanden daarna bleef de bemaling – die gedurende de tweejarige bouwstop steeds had gefunctioneerd en water wegpompte tussen de gellaag en een daar boven gelegen veenlaag – problematisch. Filters slibden dicht waardoor onvoldoende grondwater kon worden weggepompt. Daardoor dreigde de waterspanning onder de veenlaag zo hoog te worden dat deze zou opbarsten en vervolgens de diepwanden zouden vervormen.

Om de bemaling weer op het gewenste niveau te krijgen, zijn verschillende maatregelen genomen. De grond uit de bouwput is in sleuven van ongeveer zes meter afgegraven over de breedte van de bouwput. Nadat een sleuf was ontgraven is hierin een werkvloer gestort die tegelijkertijd als stempel diende. Voor de bemaling is een groot aantal grondpalen aangebracht, die op de hoogte van de veenlaag waren ‘afgestopt’ en daaronder waren voorzien van een filter. Dat maakte het mogelijk om deze palen ‘aan’ en ‘uit’ te zetten. Pas als het ontgraven begon startte de bemaling. Door deze werkwijze hoefde de bemaling per sleuf slechts drie weken te werken.

Inzichten

Door alle problemen werd de tunnel uiteindelijk ruim vier jaar later in gebruik genomen dan gepland en namen de bouwkosten met circa 100 miljoen euro toe. Na deze moeilijke start, functioneert de tunnel goed. De problemen hebben ook tot de nodige inzichten geleid. Zo concludeert de Delftse hoogleraar funderingstechniek Frits van Tol in 2004 in een artikel in het blad Geotechniek onder andere dat de Tramtunnel nog eens heeft duidelijk gemaakt dat bij ondergronds bouwen:
voldoende robuust moet worden ontworpen
rekening moet worden gehouden met afwijkingen in de bodem en de gerealiseerde (deel)constructies
vooraf moet worden geïnventariseerd welke gevolgen het falen van onderdelen van de constructie hebben
en vooraf maatregelen moet zijn voorbereid om de gevolgen van falen te minimaliseren.
Ook geeft hij aan dat bij de toepassing van waterkerende lagen die zijn gemaakt met groutinjecties, altijd rekening moet worden gehouden met lekken. Verder adviseert hij om softgellagen alleen als waterremmende laag te gebruiken als de bouwfase niet langer dan twee jaar duurt.