Een van de grootste gewapende grondconstructies in Nederland bij ‘Verdiepte Ligging Tegelen’ in A73-Zuid.
Als onderdeel van de doortrekking van de A73 van Venlo naar de A2 wordt de weg in het tracé gedeelte bij Tegelen over een lengte van 1 km verdiept aangelegd. In verband met de plaatselijke grondwaterstand is een polderconstructie aangelegd, die rondom is afgesloten met een bentonietcementwand. De rechte wanden van de verdiepte ligging zijn uitgevoerd met een met geogrids gewapende grondconstructie en aan de voorzijde afgewerkt met betonpanelen. In de betonpanelen zijn cannelures in poriënbeton geïntegreerd, die een bijdrage leveren aan de reductie van het verkeerslawaai.
De bestaande rijksweg A73 wordt vanaf knooppunt Zaarderheiken bij Venlo doorgetrokken tot aan de aansluiting aan de A2 bij Echt. In deze 42 km lange nieuwe snelweg worden vele kunstwerken gebouwd waaronder twee tunnels bij Roermond en Swalmen en de verdiepte ligging bij Tegelen over een lengte van ca. 1000 m. Deze oplossing is gekozen om de overlast voor de omwonenden zo veel mogelijk te beperken. De oost-west verbindingen over de verdiepte ligging worden gevormd door twee viaducten ter plaatse van de Kaldenkerkerweg en de Glazenapstraat.
De bouwdienst van Rijkswaterstaat heeft de verdiepte ligging Tegelen als een Design & Construct project aanbesteed. Op basis van het aanbiedingsontwerp is het project gegund aan Heijmans Beton- en Waterbouw. De verdiepte ligging wordt uitgevoerd in een kunstmatige polderconstructie. Deze polder wordt gevormd door rondom aangebrachte cement-bentonietwanden, die doorlopen tot aan de waterafsluitende kleilaag. Binnen deze kunstmatige polder wordt het water weggepompt.
De grondkerende constructie binnen de verdiepte ligging wordt uitgevoerd als een gewapende grondconstructie volgens het systeem LandShape. Ingenieursbureau Geologics heeft het ontwerp van de gewapende grondconstructie verzorgd. LandShape is een constructie van gewapende grond door middel van Tensar geogrids afgewerkt met geprefabriceerde betonnen panelen. De voorzijde van de gewapende grondconstructie kan op verschillende manieren worden afgewerkt. De keuze van de bekledingswand wordt in het algemeen bepaald door de toelaatbare zettingsverschillen (in het vlak van de wand) en de esthetische wens van de opdrachtgever. In dit project is de voorzijde van de betonpanelen afgewerkt met een geïntegreerde geluidsabsorberende cannelures in poriënbeton. De cannelures worden op 0,50 meter boven het maaiveld binnen de bakconstructie beëindigd in verband met de levensduur en onderhoud. De betonpanelen worden op verschillende hoogte boven het maaiveld aan de buitenzijde van de bak beëindigd en fungeren op sommige delen als een geluidsscherm.
Gelet op de geringere levensduur van de cannelures in poriënbeton ten opzichte van de 100-jarige levensduur van het constructieve achterdeel van de wand is een ruimtereservering van 300 mm getroffen om in de toekomst een voorzetpaneel met nieuwe cannelures te plaatsen en bevestigen. De absorptiewaarden van de cannelures in poriënbeton bedraagt 80% van het aanwezige geluidsspectrum. Bij de fundering waarop de betonpanelen worden geplaatst is al rekening gehouden met deze toekomstige plaatsing van de nieuwe panelen. Aan de achterzijde van de wand is een beperkte ruimte voor het gewapend grondmassief aanwezig. Tegen de cement-bentonietwanden moet te allen tijde een grondterp in de verdiepte ligging aanwezig zijn met een taludhelling van minimaal 1:2.
De gewapende grondconstructie wordt gestabiliseerd door laagsgewijs Tensar uni-axiaal gerekte geogrids aan te brengen. Deze uni-axiaal gerekte geogrids bestaan uit één HDPE-baan, waarin gaten zijn geponst en die in één richting is gerekt. Het geogrid is bestand tegen UV-straling, micro-organismen en normaal in de grond voorkomende chemicaliën, zodat geen chemische beperkingen aan het aanvulmateriaal hoeven te worden gesteld.
Het ontwerp van deze gewapende grondconstructie is, conform de beschrijving in ROBK versie 5, gemaakt aan de hand van de methode beschreven in CUR-publicatie 198 “Kerende constructies in gewapende grond”. Ingenieursbureau Geologics heeft aan de hand van de geometrie van de constructie, de grondmechanische eigenschappen van de ondergrond en het aanvulmateriaal, en de op de constructie werkende belastingen gerekend aan de externe en interne stabiliteit. De externe stabiliteit bepaalt, door een controle van de veiligheid ten aanzien van schuiven, kantelen, grondbreuk en diepgelegen glijvlakken, de wapeningslengte. Bij de interne stabiliteit wordt voornamelijk elke mogelijke glijvoeg in het gewapende grondmassief beoordeeld. Hieruit volgt de benodigde sterkte van de geogrids en de verticale afstand tussen de lagen. Tevens wordt in deze berekening gecontroleerd of de geogrids voldoende in het passieve deel van de aanvulling zijn verankerd om de maximale ontwerpsterkte te mobiliseren. Voor de in het ontwerp gebruikte geogrids zijn BBA-certificaten afgegeven waarin de partiële reductiefactoren voor de geogrids zijn omschreven die moeten worden gebruikt in de methode volgens CUR198.
De betonwand is traditioneel gewapend omdat het poriënbeton een intergraal onderdeel vormt van de wand. Bij het productieproces van het betonpaneel worden stukken van 1 m breed Tensar RE geogrids (zgn. begingrids) op de juiste hoogte in het betonpaneel ingestort. In de panelen zijn ook hijsvoorzieningen opgenomen zodat op de bouwplaats de betonpanelen met behulp van twee kranen op de juiste plaats kunnen worden gezet.
De paneelwand wordt gesteld op een door de aannemer in het werk gelegde stelconplaten baan met hierop gebout een stalen aanslag voor de betonpanelen. De gestelde betonnen panelen worden door middel van schoren tijdelijk gesteund. Achter het betonpaneel wordt het aanvulmateriaal, een goed gegradeerd zand, aangebracht en verdicht tot op het niveau van de eerste laag wapening. De geogrids, worden met behulp van een zogenaamde bodkin (een HDPE-verbindingsstaaf) aan de geogrids die in de betonnen panelen zijn ingestort gekoppeld. Daarna worden de geogrids strak getrokken, om eventuele slip in de verbinding te verwijderen. Op het geogrid wordt een hoeveelheid aanvulmateriaal aangebracht om te zorgen dat het niet meer kan verschuiven waarna het aanvulmateriaal wordt verdicht. De verdichtinggraad van aanvulmateriaal wordt voor elke laag gemeten met een nucleaire meetmethode. Zo wordt laag voor laag de gewapende grondconstructie opgebouwd en zo herhaalt het proces van aanvullen, verdichten en aanbrengen geogrids zich steeds
In dit project worden aan weerszijden van de verdiepte ligging twee wanden van elk ca. 1000m geplaatst. De zijn ca. 800 panelen van 2,40 m breed met een maximale hoogte van 9,40 m. De totale wandopppervlakte bedraagt 11.500 m² en dit is daarmee een van de grootste gewapende grondconstructies in Nederland. Met de uitvoering van dit project is in januari 2007 begonnen en dit deel van het project is gereed in juli 2007. De uitvoering verloopt voorspoedig en de montage van de wanden gaat ook sneller dan verwacht. Ook het aanvullen van de gewapende grondconstructie blijkt sneller en gemakkelijker te gaan dan in eerste instantie is aangenomen. Dit is mede te danken aan de aandacht die in de ontwerpfase is besteed aan het afstemmen van de verschillende werkzaamheden van de diverse partners in dit project.