Waarom kwam het wegdek omhoog bij de Prinses Margriettunnel?

Waarom kwam half december ineens het wegdek omhoog bij de Prinses Margriettunnel, tussen Sneek en Joure? Dat is wat Rijkswaterstaat momenteel onderzoekt. Vijf vragen over tunnelbakken, grondwater en trekankers.

Wat is er gebeurd?

Half december zat er ineens een drempel van zes centimeter hoog in het wegdek van de snelweg A7 die dwars door Friesland loopt, bij een oprit van de Prinses Margriettunnel (zie kaartje).

Een gevaarlijke situatie en dus sloot Rijkswaterstaat snel de weg af, voordat er ongelukken zouden gebeuren. Met het plaatsen van duizenden zandzakken op het wegdek wilde Rijkswaterstaat ‘de tunnelelementen stabiliseren en zo verdere schade voorkomen’. Dat is gelukt. Automobilisten moeten sinds die tijd omrijden.

Komt dit vaker voor?

Het omhoog komen van het wegdek van de oprit van de tunnel doet erg denken aan de problemen met de Vlaketunnel in Zeeland, eind 2010. Daar kwam toen ook plotseling het wegdek omhoog, met zelfs tien tot vijftien centimeter.

Na uitgebreid onderzoek bleek in Zeeland uit een steekproef dat de helft van de oude trekankers waren gebroken. Daardoor zat de tunnelbak niet goed genoeg meer verankerd in de bodem en kon de opwaartse kracht van het grondwater het tunneldeel omhoog duwen.

Een trekanker is een slanke stalen paal die zowel trek- als drukkrachten kan overbrengen op dieper gelegen grondlagen. Bij tunnels worden ze gebruikt om de delen van de tunnelbak in de grond te verankeren, zodat die niet omhoog komen door de druk van het grondwater.

Hoe is het bij die tunnel opgelost?

Bij de Vlaketunnel loste Rijkswaterstaat het probleem op door 1254 nieuwe, extra lange trekankers aan te brengen. Sindsdien houden veel meer trekankers de tunnelbak op zijn plek, waarbij de nieuwe met 36 meter ook nog eens veel dieper zitten dan de oude.

Speelt hetzelfde nu in de Prinses Margriettunnel?

Dat moet nog blijken. Op dit moment is Rijkswaterstaat druk bezig de oorzaak van de problemen in Friesland te onderzoeken. Daarbij zullen de trekankers ongetwijfeld worden bekeken, zegt universitair docent ondergronds bouwen Wout Broere van de TU Delft desgevraagd.

‘Naar aanleiding van de Vlaketunnel in 2010 heeft Rijkswaterstaat een lijstje opgesteld van zo’n tien tunnels waar vanwege een soortgelijk ontwerp dezelfde problemen zouden kunnen optreden. Op dat lijstje stond ook de Prinses Margriettunnel. Naar ik heb begrepen is de Friese tunnel met hetzelfde type trekanker uitgerust als de Vlaketunnel.’ De tunnels zijn allebei in de jaren zeventig gebouwd.

Bij de Vlaketunnel vertoonden vele trekankers brosse breuken. Broere: ‘Het staal was dus bros geworden door omstandigheden, vermoedelijk door het feit dat zout water kon doordringen tot het metaal. De andere factor was de getijdenwerking die zorgde voor een wisselende belasting van de ankers, wat tot vermoeiing kan leiden.’

Deze combinatie van factoren is bij de Prinses Margriettunnel niet aanwezig. Er zijn geen getijden, en zout water is ook ver weg. ‘Er moet dus nog iets anders spelen’, zegt Broere.

Een vermoeden is er wel. Daarvoor is het goed om het krachtenspel te begrijpen. De oprit van de tunnel ligt in een U-vormige bak, die bestaat uit meerdere elementen. Het grondwater staat in normale omstandigheden al hoger dan het wegdek, zegt Broere. ‘Juist daarvoor dienen al die trekankers: om te voorkomen dat de tunnelbak gaat drijven.’ Waterverplaatsing veroorzaakt grote opwaartse krachten, die moeten worden opgevangen.

Stel dat het grondwater tijdelijk nog hoger is komen te staan, dan zou dat mogelijk de oorzaak kunnen zijn van de problemen. Een mogelijk scenario, denkt Broere, is dat het zwakste trekanker eerst bezweek onder de krachten, waarna de resterende trekankers grotere krachten te verduren kregen. ‘Als er eenmaal voldoende palen zijn bezweken, gaat het snel, het is dan net een ritssluiting. Ik denk dat binnen een kwartier het wegdek omhoogkwam.’

Rijkswaterstaat heeft zo snel mogelijk met zandzakken het wegdek gestabiliseerd, omdat er het risico bestond op scheuren van de rubberen flappen die tussen de betonnen tunneldelen zitten. ‘Die dienen om de verbindingen waterdicht te maken. Tussen elk betonnen tunneldeel zit een voeg die het beton de ruimte geeft om uit te zetten in de zomer en te krimpen in de winter. Mocht dat rubber scheuren, dan ben je verder van huis, want daar kun je bijna niet bij komen. Dan houd je een lekke tunnel, waar altijd grondwater in kan sijpelen.’

Hoe gaat het nu verder?

Het onderzoek van Rijkswaterstaat naar de Prinses Margriettunnel, en het herstel, nemen nog zeker maanden in beslag, misschien zelfs een half jaar. Pas dan is bekend of ook de andere tunnels van het lijstje nader moeten worden onderzocht. Dat zou een hoop extra werk opleveren. ‘Als je echt de trekankers wilt inspecteren, zal het asfalt moeten worden verwijderd’, zegt Broere.

Inmiddels laat Rijkswaterstaat een deel van de zandzakken weghalen om zo per rijrichting één baan vrij te maken (zie de tekening hieronder). Daar kan vanaf half februari weer verkeer over rijden, met een maximumsnelheid van 50 kilometer per uur.