Opvallend Land Art-project bij Amsterdam

Minister Netelenbos heeft in juni vorig jaar de uitbreiding A2/A9 officieel geopend. Deze uitbreiding was nodig om de bereikbaarheid van Amsterdam-Zuidoost te verbeteren en de filedruk te verminderen. Het project is tot stand gekomen in een samenwerkingverband tussen Rijkswaterstaat Directie Noord-Holland en het Gemeentelijk Grondbedrijf Amsterdam.

Bij de aanleg van de aarden banen voor de wegen kwam grond vrij uit de cunetten en ook het graven van diverse waterlopen leverde een grote hoeveelheid vrijkomende grond op. In totaal is circa 300.000 m3 veen- en kleigrond verwijderd. Uitgangspunt was dat alle vrijkomende grond binnen hetzelfde project zou worden hergebruikt. Om dit te realiseren heeft een landschapsarchitect van de dienst Ruimtelijke Ordening in Amsterdam een ontwerp gemaakt om de vrijgekomen veen en klei te verwerken in drie zacht glooiende heuvels, met een hoogte van 8 tot 10 m.

Door hun specifieke vorm kregen de heuvels tijdens het ontwerp al snel de bijnamen Appel, Peer en Banaan. Om de weggebruikers een kijkje te gunnen naar andere weggedeelten zijn in de heuvels insneden gemaakt, de zogenaamde kloven. In de Appel zijn twee kloven aangebracht, in de Peer en Banaan één. De wanden van deze kloven hebben een helling van 60 graden ten opzichte van het maaiveld en zijn voorzien van een stalen wandbekleding. De vier kloven hebben samen acht steile wanden, die door de specifieke vorm van de heuvels alle verschillend zijn.

Een hellingshoek van 60 graden is groter dan de natuurlijke hellingshoek van de grond. Om deze steile hellingen te kunnen realiseren is, na een vergelijking tussen verschillende mogelijke bouwmethoden, ervoor gekozen de grond te wapenen met HDPE-geogrids. Bij deze methode, ook wel de omslag- of enveloppenmethode genoemd, wordt de grond opgehoogd in lagen van circa 60 cm. Tussen twee grondlagen wordt steeds een kunststof mat aangebracht, die aan de voorzijde rond het grondmassief wordt omgeslagen. Door op deze wijze de grond in te pakken, zorgt de wrijving tussen de grond en de wapeningsmatten ervoor dat steile hellingen mogelijk zijn tot 90 graden.

Gewapende grond

Het principe van gewapende grond, waarbij de stabiliteit van steile wanden wordt gewaarborgd door wrijving tussen de grond en wapeningsmatten, is niet nieuw. De toepassing ervan in combinatie met relatief slappe aanvulgrond en de bijzondere vormgeving van de kloven maakten dit project echter uniek. Bovendien was de ondergrond waarop de heuvels werden gebouwd plaatselijk zeer zettingsgevoelig. De grond die uit het project vrijkwam bestond voornamelijk uit veen en bleek van slechtere kwaliteit dan aanvankelijk was gedacht. De sterkte-eigenschappen van de grond (inwendige wrijvingshoek en cohesie) waren hierdoor ongunstiger dan waarmee in het ontwerp rekening was gehouden. Om te voorkomen dat het ontwerp moest worden aangepast is de grond voor een deel gemengd met zand.

Door de ronde vorm van de heuvels hebben de wanden van de kloven een soort halvemaanvorm. Naar boven toe is steeds minder wapening nodig en kan de wapening ook minder sterk zijn. In alle kloven is het materiaalgebruik met behulp van een computermodel geoptimaliseerd. Het technisch ontwerp van de heuvels en de kloven is uitgevoerd door Ingenieursbureau Amsterdam (IBA). Voor de berekening van de gewapende grondconstructie heeft IBA samenwerking gezocht met Civiele Techniek Nederland (CTN).

De uitvoering van de gewapende-grondconstructie vereiste een bijzondere aanpak. Voor de wanden werd een speciaal gebouwde steigerconstructie geplaatst, waartegen onder de vereiste hellingshoek een tijdelijke bekisting was geplaatst. Aan de binnenzijde van deze bekisting werden de geogrids en de aanvulgrond aangebracht. Na iedere ophooglaag schoven de uitvoerders de bekisting omhoog voor de volgende laag. Tijdens de uitvoering bleek dat de waterspanningen in de grond van de Appel te hoog waren, waardoor de interne stabiliteit van de constructie in gev aar kwam. Te hoge waterspanningen leiden immers tot lagere korrelspanningen, waardoor de wrijving tussen grond en wapening afneemt. Een drainagesysteem onder in de kloven heeft ervoor gezorgd dat gevaar voor bezwijken achterwege bleef.

Bekleding

Na de bouw van de gewapende-grondconstructie is op de wanden een stalen bekleding aangebracht, die de kloven een strak en opvallend uiterlijk geeft. In overleg met de landschapsarchitect is gekozen voor grijsmetallic gekleurde, dunwandige, geprofileerde staalplaten. Omdat de beplating een esthetische functie heeft, moest de constructie in staat zijn verschillende belastingen op te nemen zonder zelf te vervormen. Deze belastingen worden in de gebruiksfase veroorzaakt door zetting van de ondergrond, klink van de aanvulgrond in de heuvels, achteroverhellen van de gewapende grondconstructie, uitbuiken van de geogrids en windbelasting. Om de vervorming van de bekleding te beperken is deze pas aangebracht toen de restzetting van de heuvels tot minder dan 20 cm was gereduceerd. De staalplaten zijn bevestigd tegen een stelsel van verticale en horizontale gordingen, bestaande verticale UNP-profielen (hart op hart 1,4 m) en horizontale hoekprofielen.

In de lengterichting van de kloof gezien varieert de vervorming van de ondergrond en de vervorming in de heuvels. Bij het hoogste punt zal meer zetting en klink optreden dan aan de uiteinden. Dit heeft tot gevolg dat de bekleding niet overal hetzelfde vervormt (in het midden meer dan bij de uiteinden). De draagconstructie van de beplating is daarom in secties verdeeld, die ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. De afzonderlijke secties zijn scharnierend aan elkaar verbonden. Circa 1,5 m onder de bovenrand zijn de secties met behulp van schroefankers in de gewapende-grondconstructie verankerd. Een inventarisatie van verschillende ankersystemen heeft geleid tot de keuze voor schroefankers met een lengte van 4,5 m (doorsnede van de ankerstang is 30 mm, van het schroefblad 100 mm). Dit type kan zowel trek- als drukkrachten opnemen en kan in combinatie met groutinjectie worden toegepast.

Verankering

Van tevoren is een praktijkproef uitgevoerd, omdat de sterkte van de verankering in de gewapende slappe grond moeilijk te voorspellen was. Bij deze proef werden verschillende ankertypen, met en zonder grout, in de grond aangebracht. Met behulp van een vijzel werd een belasting op de ankers aangebracht. Uit de meetresultaten bleek dat groutinjectie rond de schroefankers noodzakelijk was om het vereiste trekvermogen te bereiken.

De schroefankers zijn vóór het aanbrengen van de bekledingsconstructie in de grond aangebracht. Door de laagsgewijze ophoging met geogrids kon dit niet loodrecht op het vlak van de helling, maar moest dit horizontaal gebeuren. Hiermee werd voorkomen dat de ankers de wapeningsmatten zouden beschadigen. Aan het uiteinde van elk anker is een hoekprofiel bevestigd waarmee de verticale gordingen aan de ankers zijn verbonden. In de verbinding tussen gording en anker is een slobgat opgenomen, dat het anker in staat stelt zakking van het grondlichaam te volgen, zonder daarbij de staalconstructie te vervormen. Het uiteinde van het grondanker achter de beplating is zo lang mogelijk gehouden, om opnieuw stellen van de beplating mogelijk te maken. Bij achterover hellen van de wand, als gevolg van bijvoorbeeld verzakking van het grondlichaam, kan het geheel naar voren worden verplaatst en opnieuw worden bevestigd. Ook in verband met maatafwijkingen bij het aanbrengen van de gewapende grond moest rekening worden gehouden met stelmogelijkheden in horizontale richting.

Blikvanger

De aanleg van de kloven in de Appel, Peer en Banaan vormt het sluitstuk op de uitbreiding van het knooppunt A2/A9. Na afronding van de werkzaamheden wordt een periode van vier jaar intensieve voorbereiding en uitvoering afgesloten. De combinatie van een gedurfd landschappelijk ontwerp en inventieve technische oplossingen heeft geleid tot een blikvanger langs ’s land s wegen, die zelfs vanuit de lucht het aanzien waard is.

Auteurs: Ir. P.J. Rebel / ir. E. Meisner

Verschenen in: Land + Water, nr. 6, 2001

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met: