Transcript stedelijke-drainage-in-de

BIBLIO
R1JKU5b.i
< OB
POLDCrW
W E R K D O C U M E N T
STEDELIJKE DRAINAGE
IN DE FLEVOPOLDERS
door
F . Rimmelzwaan
September
1982 - 213 Cba
.
q^6o
iki6
oTERIE
R I J K S D I E N S T
VAN
VOOR
VERKEER
DE
S M E D I N G H U I S
9450
EN
W A T E R S T A A T
I J S S E L M E E R P O L D E R S
-
LELYSTAD
-3-
VOORWOORD
Ten behoeve van de praktijkperiode voor mijn studie aan de Hogere
Bosbouw en Cultuurtechnische School (H.B.C.S.) heb ik in totaal 3
maanden doorgebracht bij de Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders
(R.IJ.P.).
Deze stage was in verband met een stage in het buitenland, in 2
periodes verdeeld van respectievelijk een maand in januari 1982
en twee maanden in mei en juni 1982.
Tijdens deze maanden heb ik me met stedelijke drainage* bezig gehouden waarvan de eerste periode met literatuurstudie en de laatste periode met een onderzoek naar eventuele verdere mechanisatie
van drainage in het stedelijk gebied.
Beide onderdelen zijn afzonderlijk in een verslag verwerkt waarvan
de literatuurstudie nu voor u ligt.
Voor de hulp en medewerking die ik gekregen heb van de medewerkers
van de afdeling Arbeidstechnisch Onderzoek en speciaal de heer
K. v.d. Linde wil ik hen, via deze weg, bedanken.
Met de term "stedelijke drainage" wordt in deze literatuurstudie
bedoeld: drainage in stedelijke gebieden.
3285/3-9-'82/MvG
INHOUD
biz.
INLEIDING
i
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.4.1.
1.4.2.
1.5.
GEGEVENS TEN BEHOEVE VAN DRAINAGEBEREKENING
Algemeen
Geologisch profiel van de Flevopolders
Neerslag- en verdampingsgegevens
Doorlatendheidsbepaling
Kleigrond
Zandgrond
Het waterbergend vermogen van de verschillende
grondsoorten
8
8
8
9
9
9
10
10
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.4.1.
2.4.2.
STEDELIJKE DRAINAGE
Algemeen
Doelstellingen
Ontwerpcriteria
Drainageberekening
Horizontale drainage
Verticale drainage
11
11
11
11
12
12
13
3.
14
3.1.
3.1.1.
3.1.1.1.
3.1.1.2.
3.1.1.3.
3.1.2.
3.1.2.1.
3.1.2.2.
3.1.3.
3.2.
3.3.
DRAINAGESYSTEMEN EN HUN TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN
IN STEDELIJKE GEBIEDEN
Horizontale drainage
Gebiedsdrainage
Enkelvoudige drainage
Samengestelde drainage
Kruislingse drainage
Aanvullende drainage
Ringdrainage
Cunetdrainage
Aanpassingsdrainage
Verticale drainage
Verticale- en horizontale drainage gecombineerd
14
14
15
15
17
18
19
20
21
21
22
4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.4.
AANLEG EN VERSTORING
Algemeen
De aanleg
Specifieke aanlegproblemen
Kruislingse drainage
Ringdrainage
Verticale drainage
Verstoring
24
24
24
25
25
25
26
26
5.
5.1.
5.2.
HERSTEL EN ONDERHOUD
Herstel
Onderhoud
28
28
28
6.
6.1.
INVENTARISATIE VAN DRAINAGE-ADVIEZEN
Drainage-adviezen
29
29
SAMENVATTING
30
LITERATUURLIJST
32
-7-
INLEIDING
De Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders heeft tot taak de drooggevallen polders in het IJsselmeer gereed te maken voor agrarische, stedelijke, recreatieve en natuurwetenschappelijke bestemmingen.
Ten aanzien van deze bestemmingen heeft de R.IJ.P. o.a. tot taak om
voor een goede ontwatering te zorgen door middel van sloten, greppels
en drainage. Bij drainage valt onderscheid te maken tussen landbouw
en stedelijke drainage. Vooral ten aanzien van de laatstgenoemde vorm
is er veel onderzoek verricht binnen de R.IJ.P. zijn er veel systemen
ontworpen en (dus) is er veel literatuur verschenen.
Mijn stageperiode heb ik doorgebracht bij de subafdeling Arbeidstechnisch Onderzoek van de stafafdeling Bedrijfskunde, welke tot taak
heeft te adviseren over omvang, samenstelling en inzet van machines
en middelen. Mijn stageopdracht, welke door deze afdeling naar voren
was gebracht, omvatte een onderzoek naar de problematiek van stedelijke drainage .
Met het oog op de periode (geen aanleg) en voor het verkrijgen van
theoretisch inzicht heb ik eerst een literatuurstudie gepleegd waarvan
de gebruikte hoeveelheid literatuur hoofdzakelijk afkomstig is van de
afdeling Waterhuishouding van de R.IJ.P.
Het onderzoek naar eventuele verdere mechanisatie van stedelijke drainage verschijnt in een apart verslag en handelt over een onderdeel van
de stedelijke drainage nl. ringdrainage.
De opbouw van deze literatuurstudie is als volgt: na de behandeling
van gegevens die van invloed zijn op afvoerbepalingen voor drainagesystemen wordt het begrip stedelijke drainage uitgewerkt. Vervolgens
worden de verschillende drainagesystemen behandeld en hun toepassingsmogelijkheden. Daarna worden aanleg, verstoring, herstel en onderhoud
beschreven.
Ter afsluiting wordt een inventarisatie van drainage-adviezen gegeven
om enig inzicht te krijgen in de toegepaste systemen in voorgaande jaren en nu.
Het aspect kosten, vooral met betrekking tot ringdrainage, is niet in
deze literatuurstudie opgenomen. Dit met het oog op het feit dat mijn
eigenlijke stage-opdracht voor een belangrijk deel uit kostenberekening bestaat en zodoende als aanvulling gezien kan worden van het
hoofdstuk ringdrainage.
-8-
1. GEGEVENS TEN BEHOEVE VAN DRAINAGEBEREKENING
1.1. Algemeen
Bij drainage berekening bepalen vele factoren de dimensionering van het
drainagesysteem. Aangezien we bij de Flevopolders over een afwijkend
stukje Nederland kunnen praten lijkt het nuttig deze verschillende
factoren ten aanzienvan drainageberekening langs te lopen.
Daarbij werden de volgende factoren bekeken:
- Geologische opbouw van de bodem in de Flevopolders;
- Neerslag en verdampingsgegevens;
- Doorlatendheid van de bovengrond (klei);
- Doorlatendheid van het opgebrachte zand;
- Het waterbergend vermogen van de verschillende grondsoorten.
Aan de hand van deze gegevens zijn ontwerpcriteria vastgelegd die bij
drainageberekening gebruikt worden.
1.2. Geologlsch profiel van de Flevopolders
In de Flevopolders vinden we de volgende (algemene) opbouw een dun
pakket (0 - 9 m) holoceen materiaal hetgeen gelegen is op een ca.
200 m dik pakket pleistoceen.
Voor drainageberekening is het holocene pakket het belangrijkste. Dit
pakket is, schematisch, als volgt opgebouwd.
Figuur 1. Schematisch geologisch profiel voorkomend in Flevopolder
m - m.v.
jonge z e e k l e i
4
veen
min
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIITTT
oude z e e k l e i
veen
- Zuiderzee afzetting
- Almere afzetting
- Flevomeer afzetting
- Calais afzetting
llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll
Pleistoceen
- middelfijn zand
Ten aanzien van berging en afvoer van (hemel)water speelt de bovenste
laag (jonge zeeklei) een belangrijke rol. Deze laag is overwegend kleiig met uitzondering van het noorden en westen waar ook zandige pakketten
voorkomen.
Bij het droogvallen is het holocene pakket slap en onbegaanbaar ten gevolge van een hoog poriengehalte die geheel gevuld zijn met water.
Door indroging treedt fysische rijping op die zich het snelst voltrekt
in de bovenste 20 cm.
-9-
De belangrijkste gevolgen van deze fysische rijping zijn:
- scheurvorming: toename van de doorlatendheid en bergingscapaciteit;
- verdichting van de grond waardoor draagkracht (en dus begaanbaarheid)
toeneemt (Hierbij treedt tevens maaiveldsdaling op).
In stedelijke gebieden wordt ten behoeve van bebouwing in vele gevallen
1,0 m zand opgespoten; dit heeft tot gevolg dat de bovenste laag afgesloten wordt waardoor fysische rijping nog slechts zeer langzaam voortgaat. Er treedt uiteraard wel zetting op ten gevolge van de opgebrachte
belasting.
1.3. Neerslag en verdampingsgevens
De gemiddelde jaarlijkse neerslag voor Nederland bedraagt 750 mm.
Van de Flevopolders is het volgende bekend:
Neerslag
. periode 1961 - 1977 (januari - december)
. gemeten in Lelystad-Haven
gemiddelde jaarlijkse neerslag
: 761 mm
gemiddelde jaarlijkse 10% overschrijding : 1230 mm
gemiddelde maximale 10% overschrijding
: 135 rnm/mnd.
Open water verdamping (volgens Penman)
. periode 1961 - 1980
. gemeten in Lelystad-Haven
jaarlijk gemiddelde
: 697 mm
gemiddelde jaarlijkse 10% overschrijding : 820 mm
gemiddelde maximale 10% overschrijding
: 143 mm/mnd.
Uit de open water verdamping is het mogelijk om door middel van reductiefactoren (afhankelijk van gewas, jaargetij, klimaat e.d.) de potentiele evapotranspiratie te bepalen.
Potentiele evapotranspiratie
. periode 1961 - 1980
. gemeten in Lelystad-Haven
jaarlijks gemiddelde
: 530 mm
gemiddelde jaarlijkse 10% overschrijding : 629 mm
gemiddelde maximale 10% overschrijding
: 115 mm/mnd.
Het verschil tussen neerslag en potentiele evapotranspiratie noemen
we neerslag-overschot.
Neerslag-overschot
. periode 1961 - 1980
. gemeten voor Lelystad-Haven
jaarlijks gemiddelde
: 231
gemiddelde jaarlijkse 10% overschrijding : 731
gemiddelde maximale 10% overschrijding
: 131
(131 mm/mnd. = 4 , 2
mm
mm
mm/mnd.
mm/etm.
1.4. Doorlatendheidsbepaling
1.4.1. Kleigrond
De doorlatendheid van klei wordt in hoge mate bepaald door de rijpingsfase waarin deze verkeert.
-10-
De twee uitersten zijn geheel ongerijpt en geheel gerijpte klei.
- geheel ongerijpte klei: heeft een hoog porienvolume waarvan de poriengrootteverdeling zeer gelijkmatig is, echter de poriendiameter is
zeer klein. Een groot gedeelte van het porienvolume wordt ingenomen
door water waardoor de doorlatendheid zeer gering is.
Onderzoek naar de doorlatendheid van ongerijpte klei (over diepte
van 1,50 - 3,50 m) leverde dan ook geringe waarden op; ca. 1,7 . 10~4mm/
etm. (ter vergelijking: los gestort schoon zand: 20 - 30 m/etm.)
- In gerijpte toestand blijkt de doorlatendheid tussen de 10 - 100 m/etm.
te liggen.
Voor de stedelijke gebieden, waar, door de opgebrachte belasting, zetting optreedt hetgeen een verkleining van het porienvolume betekent,
geldt een zeer geringe doorlatendheid; ca. 10% van de oorspronkelijke
waarde: 0,17 . 10 - 4 m/etm.
Voor drainageberekening verwaarlozen wij deze doorlatendheid dan ook
en beschouwen de klei onder het zandpakket als ondoorlatend.
1.4.2. Zandgrond
De doorlatendheid van het opgespoten zandpakket is bepaald volgens de
boorgatenmethode.
Voor Almere geldt een gemiddelde doorlatendheid van 5 m/etm. Deze
waarde is sterk afhankelijk van de kwaliteit en de verdichting van
het zand. Uit onderzoek bleek bij voorbeeld het volgende (monsters
van Almere-Stad): voor verdichten gemiddelde doorlatendheid 5,8 m/etm.
na verdichten gemiddelde doorlatendheid 0,6 m/etm. (Deze afname van
doorlatendheid wordt versterkt naarmate het U-cijfer en het lutumgehalte hoger zijn.).
Voor drainageberekening gaan we echter uit van opgespoten zand met
natuurlijke ligging zodat voor Almere een doorlatendheid van 4-5 m/etm.
kan worden aangenomen (door vervuiling van slib kan men beter aan de
lage kant gaan zitten om een zekere veiligheid in te bouwen).
1.5. Het waterbergend vermogen van de verschillende grondsoorten
Het waterbergend vermogen is van invloed op de benodigde afvoercapaciteit van het drainagesysteem.
In tijden van neerslagoverschot zal de grond een hoeveelheid water bergen alvorens plasvorming optreedt; het zogenaamde waterbergend vermogen. Deze hoeveelheid te bergen water is afhankelijk van het beschikbare porienvolume boven het grondwaterniveau hetgeen bepaald wordt door
vochttoestand, zwaarte van de klei (lutumgehalte) en rijpingsstadium.
Voor de verschillende grondsoorten voorkomend in de stedelijke gebieden
van de Flevopolders zijn de volgende waarden gevonden;
Doorlatendheid (mm):
Grondsoort
Zand
Gerijpte klei
vrijwel ongerijpte klei
Bij grondwaterstand
0,50 m - m . v .
1.00 m - m . v .
45 mm
135 mm
30 mm
220 mm
200 mm
35 mm
Angezien er nog geen duidelijke onderzoeksresultaten bekend zijn over
het waterbergend vermogen van klei onder opgespoten zand wordt vooralsnog aangenomen dat deze klei te vergelijken is met vrijwel ongerijpte
klei (met een minimaal waterbergend vermogen). Dit houdt in dat het waterbergend vermogen van klei onder zand ookpractisch te verwaarlozen is.
-11-
2 . STEDELIJKE DRAINAGE
2.1. Algemeen
Aangezien in de Flevopolder afwijkende omstandigheden voorkomen ten
opzichte van de rest van Nederland, zullen ook de doelstellingen en
ontwerpcriteria niet altijd hetzelfde zijn.
2.2. Doelstellingen
Na het ophogen van gebieden met zand ten behoeve van stedelijke bebouwing wordt drainage toegepast met de volgende functies (doelstellingen) :
- het versnellen van de zetting ten gevolge van de opgebrachte belasting;
- het realiseren van een goed* ontwaterd en voldoende draagkrachtig
bouwterrein;
- het realiseren van een goed ontwaterd woon- en werkgebied na de
uitvoering van de stedebouw.
Voor een goede ontwatering (drooglegging) gebruikt men als criteria
dat:
- kruipruimtes en kelders droog en vorstvrij moeten zijn (afhankelijk
van hun diepteligging);
- er geen vorstschade mag optreden na hoge(re) grondwaterstanden;
- reparatie aan en het leggen van kabels e.d. droog dient te geschieden (dat geldt voor alle werkzaamheden op bepaalde dieptes).
2.3. Ontwerpcriteria
Afhankelijk van de bestemming van een gebied zijn er bepaalde ontwateringsnormen vastgesteld (een relatie tussen grondwaterstand en afvoer
via drains).
Deze criteria zijn:
Bestemming
industrieterreinen
stedelijk gebied
sportterreinen
recreatieterreinen
begraafplaatsen
Grondwaterstand
in m - m.v.
0,50
0,70
0,50
0,50
0,30 (onder k i s t )
Afvoer via drain
in mm/etm.
7
5
15
15
10
Toelichting: voor industrieterreinen en stedelijk gebied geldt dat de
verhouding verhard-onverhard in het voordeel van verhard uitvalt; regenwater zal dus voor een groot gedeelte opgevangen worden en via het
regenwaterafvoerriool (r.w.a.-riool) naar open water afgevoerd worden.
Drainafvoeren behoeven daarom dan ook niet zo groot te zijn (in vergelijking tot andere bestemmingen).
* goed ontwaterd wil zeggen; geen wateroverlast.
-12-
2.4. Drainageberekening
2.4.1. Horizontale drainage
Een belangrijke ontwaterings bepalende factor bij drainageberekening
is de drainafstand. Deze drainafstand bepaald samen met de doorlatendheid en de gewenste afvoer de opbolling tussen de drains.
Figuur 2. Ontwerpschets voor drainage van opgespoten terreinen
(kleilaag als ondoorlatend beschouwd)
maaiveld
r
•„'#!y Drain en sleufopvulling (met b.v. lavaliet)
1. Max. grondwaterstand -M.V.
2. Max. opbolling
3. Dikte van opgespoten zandpakket
4. Diepte drainagesysceem
5. Drainafstand
Deze relatie tussen opbolling, drainafstand en gewenste drainafvoer
is uit te drukken in een formule; (onder andere) de formule van
Hooghoudt.
L2-
4. Mr
waarin:
L
MQ
S
K
K
=
=
=
=
[voor horizontale drainage)
drainafstand in m
opbolling in m
ontwerpafvoer in m/etm.
doorlatendheid in m/etm.
Met behulp van deze relatie kunnen we, na bepaling van K (M0 en S
volgen uit ontwerpcriteria) de drainafstand vaststellen.
Voor Almere geldt b.v. dat bij een opbolling van 0,30 m, een ontwerpafvoer van 5 mm/etm. en een doorlatendheid van 4 - 5 m/etm. een drainafstand van 15 m (uitgaande van enkelvoudige of samengestelde drainage)
aangenomen wordt. Theoretisch kan deze afstand groter genomen worden
echter in verband met het nooit optimaal functioneren van een drainagesysteem wordt een zekere veiligheidsmarge gebruikt.
De diepteligging bij de drainage van opgespoten terreinen is in principe variabel met een minimum van 1,00 m - m.v. De holocene kleilaag
wordt namelijk als ondoorlatend beschouwd zodat de bovengrens van deze
laag (gemiddeld 1,00 m - m.v.) als referentieniveau geldt voor de maximale opbolling.
-13-
2.4.2. Verticale drainage
Een geheel afwijkende drainageberekening geldt voor verticale drainage.
De afvoercapaciteit van de palen wordt namelijk bepaald door de paaldiameter en de doorlaatfactor van het gebruikte opvullingsmateriaal.
Benodigde gegeven:
- dimensionering van het ruitennet; voor flevopolder 2-5 m
- ontwerpcriteria; dezelfde criteria als gehanteerd bij horizontale
drainage (grondwaterstand 0,70 m - maaiveld en afvoer 5 mm/etm).
De af te voeren hoeveelheid water is afhankelijk van de paalafstand
(ruitennet) die voor de Flevopolder vrij klein is. Dit wordt veroorzaakt door de vrij grote stijghoogte van het pleistocene pakket; de
afvoer van overtollig water verloopt vrij langzaam.
Het beschikbare verhang is gebaseerd op de grondwaterstand minus de
stijghoogte in relatie tot de lengte van de paal. Deze laatste factor
is weer gerelateerd aan de dikte van het holocene pakket.
De keuze van het filtermaterlaal kan in relatie tot de paaldiameter met
de volgende formule bepaald worden:
K
K
0
01
02
L
d
=
=
=
=
=
=
_
L
Q.
° Qi - Q?
° ( d)2
doorlatendheid van het filtermateriaal
af te voeren debiet
grondwaterstand
stijghoogte
lengte van de paal
paaldiameter
-14-
3. DRAINAGESYSTEMEN EN HUN TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN IN STEDELIJKE
GEBIEDEN
3.1. Horizontale drainage
Horizontale drainage omvat alle drainagesystemen die wat betreft hun
afvoer gebruik maken van het horizontale vlak (d.m.v. verhang).
Dit zijn de volgende systemen.
3.1.1. Enkelvoudige drainage: evenwijdige_drains_di^_rechtstreeks_uitmonden~in~TtijdelijkeT_sloten_of_grachten
- voordelen:
. goedkoop en goed te onderhouden
. snel en goedkoop aan te leggen.
- nadelen:
. In gebieden met grote woondichtheden (veel bouwwerken) treedt een
zodanige verstoring van het drainagesysteem op dat een aanvullende
drainage noodzakelijk is zodat de uiteindelijke drainage kostbaar
wordt.
Enkelvoudige drainage alleen is dus vrij kwetsbaar.
. De grachtafstanden zijn gebonden aan de maximale drainlengte in
verband met onderhoud (max. 300 m vanuit een doorsteekpunt).
Dit houdt in dat grachtafstanden > 600 m enkelvoudige drainage
onmogelijk maken.
Fig. 3 Het enkelvoudige drainagesysteem
I'l'l'l'l'l
I'HHIHU
I lUhT
'I'l'I'Pl
TTT7T
Gracht
l,i I I l,i I i,l
W^
______r
I'f'l'1!'!1
1TTTT7I
Uitmonding en
doorspuitpunt
1. Drainafstand
2. Grachtafstand (max. 4oom)
— Drain
De toepassingsmogelijkheden zijn op grond van de genoemde nadelen zeer
beperkt.
Door maximale grachtafstanden van 600 m en de ernstige gevolgen van
verstroring door bouwactiviteiten is dit systeem ongeschikt voor
drainage van stedelijke gebieden (als definitieve drainage).
-15-
Wel geschikt voor speelweiden, sportvelden binnen het stedelijk gebied en uiteraard als landbouwdrainage.
I**
_
__JE ' T -11
TW_
.'.
__
_r_n
*
M i-
aJM
' yBt
3.1.1.2. Samengestelde drainage
Wanneer binnen het stedelijk gebied te weinig open waterlopen, te veel
obstakels of te grote grachtafstanden ( 600 m) voorkomen is samengestelde drainage een mogelijkheid. Hierbij voeren de drains hun water
via hoofddrains af naar het regenwaterafvoer (R.W.A.-)riool of open
water.
Voor stedelijke gebieden wordt dit drainagesysteem in 2 fases uitgevoerd:
le fase
- direct na het opspuiten van het terrein enkelvoudige drainage toepassen (gebiedsdrainage) waarvan de diepte zodanig gekozen wordt
dat de kans op verstoring minimaal is.
2e fase
- nadat het stedebouwkundig matenplan bekend is kan men door het aanbrengen van hoofddrains de afvoermogelijkheden vergroten om op deze
manier de kwetsbaarheid van het systeem te verlagen.
Voordelen:
. als gebiedsdrainage is het samengestelde drainagesysteem minder
kwetsbaar dan het enkelvoudig drainagesysteem, terwijl de voordelen
van het enkelvoudig systeem (snel en goedkoop aan te leggen), door
het in 2 fasen uit te voeren, gehandhaafd blijven (in de le fase).
Nadelen:
. Als stedelijke drainage bleek het samengestelde systeem toch nog
vrij kwetsbaar te zijn; worden er namelijk hoofddrains verstoord
dan zijn de afvoermogelijkheden al snel onvoldoende.
-16De 2e fase van dit systeem is erg kostbaar door het noodzakelijk gebruik van een hydraulische graafmachine (H.G.M.).
Figuur 4. Het samengestelde drainagesysteem
U
Tmrr
I'M I ' M I IT
111,11.1
I'M M 1 'I
Gracht
rprr
n { * j j | i »| i j (
IM'I'I • I
3rran;
i
_____
_____
i
i . i . i i i i i:
Uitmonding en
doorspuitpunt
J Drainafstand
2 Doorspuitlengte vanuit doorsteekpunten en putten
3 Doorspuitlengte bij doorspuiten vanuit gracht
(± 100 m)
(± 200 m)
-\> Afstand tussen inspectieputten (+ 200 m)
(zuig) drain
% inspectie-/doorsteek-putten
X doorsteekpunten
hoofddrain
Dit systeem is vrij lang toegepast als stedelijke drainage en voldeed
goed zolang de diepteligging niet beneden de 1,80 m - maaiveld kwam;
> 1,80 m - maaiveld heeft namelijk tot gevolg dat de uitvoering van
aanpassingsdrainage erg kostbaar wordt (diepe putten; moeilijke werkomstandigheden). De aanleg is technisch geen probleem. Een groot gedeelte van Lelystad wordt door middel van dit systeem ontwaterd. Door
grotere grachtafstanden kwamen de rioleringsbuizen echter dieper te
liggen (i.v.m. het verhang) ten opzichte van de situatie in vorige
woonwijken. Dit hield in dat de le drainage op 2,50 - 3,00 m - maaiveld moest worden aangelegd om verstoring door de aanleg van deze
(vuilwater)riool te voorkomen. De aanpassingsdrainage die na voltooiing van de bouwwerken uitgevoerd moest worden, ondervond ten gevolge
van deze grote diepte veel problemen zodat naar andere mogelijkheden
werd gezocht. Dit heeft geleid tot het ontwikkelen en toepassen van
het kruislingse drainagesysteem (zie 3.1.1.3.)
-17-
Conclusie:
samengestelde drainage goed en goedkoop toe te passen in stedelijke
gebieden met lage bebouwingsdichtheden (i.v.m. verstoringen), niet
te grote noodzakelijke draindieptes ten gevolge van het rioleringsnet en geen grotere grachtafstanden dan 600 m.
3.1.1.3. Kruislingse drainage
Bij dit systeem worden 2 drainagenetten loodrecht op elkaar gelegd.
De 2 netten liggen op verschillende dieptes en zijn beide afzonderlijk
te vergelijken met het samengestelde drainage systeem.
Doordat beide netten een aanvulling van lavaliet boven de drain hebben
zodat ter plaatse van kruisingen een onderling contact bestaat worden
de afvoermogelijkheden vergroot. Ook bij verstoringen kan dit systeem
nog redelijk functioneren.
Het systeem kan na de terreinopspuitingen met een draineermachine gelegd worden waarbij tijdelijke sloten voor de afwatering moeten zorgen.
Tijdens de aanleg van grachten (waarbij vaak van deze tijdelijke sloten
gebruik wordt gemaakt) wordt de drainage in de oeverafwerking opgenomen.
Voordelen:
theoretisch geen aanvullende dus dure, drainage noodzakelijk terwijl
een redelijke afvoer gehandhaafd blijft; dit drainagesysteem is namelijk per oppervlakte eenheid intensiever en heeft meer afvoerrichtingen.
Nadelen:
De constructie van kruislings draineren vraagt om een vrij nauwkeurige
aanleg; kruisingen moeten goed functioneren wil men een goede drainerende werking blijven behouden.
Vooral op grote dieptes (> 1,80 m) blijkt dit problemen op te leveren.
Figuur 5. Het kruislings drainagesysteem
Bovenaanzicht
Doorsnede
maaiveld
L
1
klei
O drain
__
1
Drainafstand bovenste net
2
Drainafstand onderste net
lavaliet sleufopvulling
1
2
Diepte bovenste drainagenet
Diepte onderste drainagenet
3
Dikte opgespoten zandpakket
-18-
Gezien de problemen die optreden bij samengestelde drainage op grote
diepte (> 1,80 m) leek het kruislings drainagesysteem een alternatief;
door zijn grotere afvoermogelijkheden was een redelijke werking te
verwachten, ook na verstoring door bouwactiviteiten. Dit hield in dat
ook aanleg > 1,80 m mogelijk was. Echter de praktijk heeft uitgewezen
dat ook kruislings draineren zodanig verstoort kan worden dat van een
goede drainerende werking geen sprake meer is. Een, al eerder genoemd,
probleem is de vereiste nauwkeurigheid van aanleg. Bij slechte weers(lees terrein)omstandigheden komt deze nauwkeurigheid in gedrang zodat
het uiteindelijke resultaat niet voldoet aan de verwachtingen.
Conclusie:
kruisdrainage heeft theoretisch de voorkeur boven samengestelde drainage gezien zijn grotere afvoermogelijkheden, echter de praktijkervaringen vallen enigszins tegen.
De discussies rond dit systeem zijn dan ook nog in voile gang.
3.1.2. Aanvullende drainage
Aangezien de eerste drainage (gebiedsdrainage) in de meeste gevallen
zodanig verstoord wordt door bouwactiviteiten of aanleg van rioleringen
en nutsleidingen, dat er wateroverlast optreedt, werd er naar mogelijkheden gezocht die voor handhaving van een goede ontwatering moesten
zorgen. Er zijn in principe 3 mogelijkheden:
1. herstel van het le drainagesysteem;
2. aanpassingsdrainage toepassen;
3. aanvullende drainage in de vorm van ringdrainage uitvoeren.
ad 1. Het herstel van het le drainagesysteem voldoet over het algemeen
niet voldoende; zie hoofdstuk 5 Herstel en onderhoud.
ad 2. Zie 3.1.3.
ad 3. Gezien de nadelen van de vorige 2 mogelijkheden is aanvullende
drainage een goed alternatief hetgeen dan ook, in de vorm van ringdrainage en cunetdrainage toegepast wordt.
Men is namelijk in ieder geval verzekerd van een goede ontwatering
(met het nadeel van hoge kosten).
-19-
3.1.2.1. Ringdrainage
Ringdrainage is alleen gericht op de ontwatering van de (zand)laag
direct onder bebouwing; deze drainage wordt dan ook rondom gebouwen
of huizen gelegd voor of na de bouwactiviteiten zodat wateroverlast
ter plaatse niet meer optreedt.
Voorwaarden:
- Onder het gebouw moet minstens 0,30 m goed doorlatend zand liggen.
- Er moet contact bestaan tussen het zand in de kruipruimte en de
drainsleuf; onder de funderingsbalken moet zand voorkomen.
- De ringdrainage moet op minimaal 0,30 m onder het oppervlak van de
kruipruimte worden aangebracht om verstoring van de drain door hemelwater- en nutsleidingen te voorkomen.
De ringdrains liggen 1,50 - 1,60 m - vloerpeil en hebben per woonblok
in de regel 2 lozingspunten op het regenwaterafvoer (R.W.A.-)riool.
De drains worden meestal voor de aanvang van bouwactiviteiten gelegd
indien het matenplan bekend is en vaststaat.
De drains liggen 1,0 m uit de gevel om verstoring door heipalen te
voorkomen.
Voordelen:
- Goede en zekere ontwatering van de funderingslaag van bouwwerken.
- Weinig kans op verstoring indien gunstig tijdstip van aanleg mogelijk is.
Nadelen:
- R e l a t i e f v r i j duur d o o r d a t , op d i t moment de aanleg geheel met
H.G.M. u i t g e v o e r d wordt.
Figuur 6. Ringdrainage
Bovenaanzicht
Doorsnede
kruipruimte
Zand
t
Fundatiebalk
y I
/
(
£
I
Klei
y
r>
// / /
1
', I
Gebouw
yy//yyyy////////,
1
R.W.A.-riool
Aansluiting op R.W.A.-riool
-
Drain
£j$_j
'•„_0
Drain en lavalietopvulling
1
Dikte zandpakket
2
Drain-diepte
-20Wat betreft de toepassingsmogelijkheden kunnen we kort zijn; ringdrainage wordt op dit moment algemeen toegepast en voldoet goed. Alleen
ten aanzien van het kostenaspect zijn er nog enige vragen.
3.1.2.2. Cunetdrainage
De bovengrond (holoceen klei, -zavelpakket) van de Flevopolders is
weinig draagkrachtig. Bij de aanleg van wegen wordt ter verhoging van
deze draagkracht een vrij omvangrijk cunet gegraven welk met zand opgevuld wordt. De klei op de bodem van dit cunet is echter ongeaereerd
(ongerijpt) en zoals reeds gezegd is; slecht doorlatend. De afvoer van
het water uit het cunet wordt daarom d.m.v. een drainagesysteem verwezenlijkt.
Om de opbolling tussen de drains in het zandlichaam minimaal te maken
moet de drain lager liggen dan de bodem van het cunet.
Dit wordt bereikt d.m.v. een inkassing van 0,20 x 0,20 m onder het cunet. Na aanbrengen van de drain wordt de sleuf aangevuld met lavaliet.
Indien de drain een polypropyleen omhulling heeft (wat de laatste jaren
het geval is) wordt de sleuf verder aangevuld met zand.
Dit systeem wordt in principe nooit verstoort en functioneert goed.
Na verloop van enkele jaren vervalt de drainerende functie door dichtslibbing, ijzerafzetting e.d. De kleigrond direct onder het cunet is
dan voldoende gerijpt en heeft een redelijke doorlatendheid verkregen.
Figuur 7. Cunetdrainage
Doorsnede
wegverharding
Afvoerdrain
Bovenaanzicht
Afvoerdrain
1
Afstand tussen afvoerbuizen (± 200 m)
2
Diepte sleuf
(± 0,20 m)
Cunetdrainage wordt bij praktisch alle wegen toegepast (uitgezonderd
buurtwegen). De aanleg is vrij eenvoudig en goedkoop.
Men voorkomt eventuele wateroverlast (vorstschade) en versnelt de zetting in de bovenste laag zodat de draagkracht enigszins toeneemt (naast
een toename van de doorlatendheid).
-21-
3.1.3. Aanpassingsdrainage
Wanneer het eerste drainagesysteem verstoort is zijn er enkele mogelijkheden om een goede ontwatering te handhaven (zie 3.1.2.).
Bij aanpassingsdrainage wordt het eerste systeem hersteld door middel
van hoofddrains die voor vernieuwde afvoerwegen moet zorgen.
De uitvoering geschiedt met behulp van een H.G.M. en is daardoor vrij
duur terwijl het resultaat niet altijd even goed is. Dit laatste is
erg afhankelijk van de diepteligging van het systeem (zie paragraaf
5.1. Herstel).
3.2. Verticale drainage
De vorige systemen werkten allemaal met behulp van drainbuizen die een
horizontale afvoer bewerkstelligen. Het is uiteraard ook mogelijk om
neerslagoverschotten naar dieper gelegen (zand)pakketten af te voeren
door middel van palen opgevuld met grof materiaal (zand, grind, split
etc. )
Voor de Flevopolder geldt dat deze palen in het pleistocene pakket
hun afvoer moeten vinden (+ 7,0 m - m.v.).
De palen worden in een vierkant net geplaatst waarbij de paalafstand
samen met het filtermaterlaal en de stijghoogte in de pleistocene laag
de afvoerhoeveelheden bepalen.
Verticale drainage kan alleen toegepast worden als er aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan:
- de stijghoogte in het pleistocene zand moet zodanig zijn dat het water ook inderdaad afgevoerd kan worden (bij te grote stijghoogte bestaat zelfs de kans op infiltratie).
- het doorlaatvermogen van het pleistocene zand moet zodanig zijn dat
het water redelijk snel kan worden afgevoerd
- de zettingen ten gevolge van de betere ontwatering mogen niet te
groot zijn (het gevaar bestaat dat de grondwaterstand verder daalt
dan gewenst zodat grotere zettingen kunnen optreden).
Voor- en nadelen zie paragraaf 3.3.
Figuur 8. Verticale drainage
Bovenaanzicht
Doorsnede
maaiveld
-r-0
zand
klei
• • L_J •
•pleistoceen
Jf
1
Paalafstand
1
Paalafstand
2
Paaldiameter
2
Paaldiameter
3
Dikte zandpakket
-22-
Verticale drainage is alleen toepasbaar wanneer aan de eerder genoemde
voorwaarden wordt voldaan. Deze drainage dient direct na opspuiting
van het gebied te worden aangelegd en kan daarna niet meer onderhouden
worden.
Uit berekeningen is gebleken dat voor een gebied met een geologische
opbouw als zich voordoet in de polder (uitgezonderd gebieden met een
zeer dun holoceen pakket, b.v. rond Dronten) verticale drainage of wel
niet mogelijk is door te grote stijghoogten (Lelystad en Almere) of
zeer duur door kleine paalafstanden (2 - 5 m).
3.3. Verticale en horizontale drainage gecombineerd
Bij dit drainagesysteem worden de "palen" van het verticale drainagesysteem loodrecht op de drains van het horizontale drainagesysteem
geplaatst met dezelfde afstand tussen de palen als welke tussen de
drains aangehouden wordt.
Voordelen:
. Zowel voor verticale- als een combinatie van verticale- en horizontale
drainage geldt dat er een versnelde zetting optreedt door het uittreden van water naar de ondergrond.
. Het voordeel van een combinatie is dat gedeeltelijk onderhoud (aan
de drain) mogelijk is.
. Bij een combinatie van horizontale en verticale drainage zijn grotere afvoermogelijkheden aanwezig zodat verstoring niet funest behoeft te zijn.
Nadelen:
. Voor zowel verticale drainage als een combinatie geldt dat er erg
hoge kosten aan deze vorm van drainage zijn gebonden door de arbeidsintensieve aanleg van het palennet (hetgeen in mindere mate geldt
voor een combinatie)
. Gezien de voorwaarden waaraan deze manier van drainage moet voldoen
blijkt toepassing ervan niet altijd mogelijk te zijn.
Figuur 9. Horizontale drainage in combinatie met verticale
drainage
Bovenaanzicht
:<_*=
=©=
=©=
=&
T==?
Doorsnede
=©.
+
maaiveld
Y//////A Y/A
. pleistoceen
1
Drain-/paal afstand
1 Paalafstand
2
Paalafstand
2 Paaldiameter
3
Paaldiameter
3 Dikte zandpakket
A Draindiepte
-23-
Voor toepassing van dit systeem (combinatie) gelden dezelfde voorwaarden als welke genoemd zijn bij verticale drainage.
De paalafstanden kunnen bij een combinatie aanmerkelijk groter worden
doordat de drainerende werking over twee systemen verdeeld wordt. Dit
brengt een minder arbeidsintensieve, en dus kostenverlagende aanleg
met zich mee (t.o.v. alleen verticale drainage).
De keuze tussen verticale- of gecombineerde drainage valt wat betreft
kosten dus in het voordeel van de laatste uit. Echter beide systemen
worden niet of nauwelijks toegepast.
-24-
4. AANLEG EN VERSTORING
4.1. Algemeen
Bij de uitvoerings-(aanleg)werkzaamheden doen zich verschillende moeilijkheden voor die van invloed zijn op de drainerende werking van het
systeem. Om hier enig inzicht in te krijgen volgt een inventarisatie
van die problemen.
4.2. De aanleg
Bij de aanleg van gebiedsdrainage wordt gebruik gemaakt van een draineermachine waarbij de diepte door middel van "laser plane" met een nauwkeurigheid van 0,02 m kan worden geregeld. Momenteel is het technisch mogelijk om draindieptes van 3,0 m te realiseren.
De drainage aanleg kent de volgende algemene problemen:
- wateroverlast tijdens de aanleg van drainage; grote dieptes zijn dan
vaak moeilijk te realiseren
- weinig draagkrachtige grond vlak na de opspuiting door een nog vrij
hoog watergehalte geeft moeilijkheden, vooral ten aanzien van sleufopvulling.
De ondergrond is niet stevig genoeg zodat de sleuf al gedeeltelijk
invalt (sleufopvulling wordt dan een mengsel van klei en zand, in
plaats van alleen zand).
- Bij aansluitingen op hoofddrains zijn grote (> 1,80 m) dieptes nadelig gezien de grote hoeveelheid grondverzet die noodzakelijk zijn
om veilige putten te bewerkstelligen.
- Bij diep liggende drains kan infiltratie in plaats van drainage
voorkomen, indien het waterpeil in de grachten hoger komt dan de
drainuitmondingen.
-25• .
4.3. Specifieke aanlegproblemen
4.3.1. Kruislingse drainage
Bij verstoring behoudt dit systeem afvoermogelijkheden via de kruisingen.
Daarom moeten de diepteverschillen en sleufopvulling ter plaatse van de
kruisingen aan bepaalde toleranties voldoen.
Uit onderzoeksgegevens voor Almere-Stad bleek een standaardafwijking van
2 - 3 cm t.a.v. de diepteligging (deze afwijking wordt in sterke mate
beinvloed door de terreinomstandigheden ten tijde van de aanleg).
Onderzoek naar de laagdikte van de sleufopvulling leverde het volgende
op; gemiddeld bleek de laagdikte van de sleufopvulling boven de geadviseerde dikte te zitten zodat deze factor weinig problemen oplevert.
Van groot belang is echter of de bovenste drain in het filtermaterlaal
van de onderste drain ligt.
Uit het genoemde onderzoek bleek dat 25% van de kruisingen niet optimaal functioneerden.
Waarschijnlijk zal de nauwkeurigheid van de drainligging toenemen naarmate de draindiepte afneemt (vereenvoudiging van de uitvoering; lagere
belasting machines e.d.).
4.3.2. Ringdrainage
De aanleg kan in principe tijdens, voor of na de bouwactiviteiten
plaatsvinden.
Door de aanwezige obstakels en de mogelijkheid van een natte bouwput
legt men de drains bij voorkeur voor het graven van de bouwput indien
het matenplan vast ligt.
Bij bepaalde bouwwerken wordt soms na het gereed komen van het bouwwerk
nog ringdrainage aangelegd indien er wateroverlast is geconstateerd;
doordat de machine (H.G.M.) dan bij de werkzaamheden belemmerd wordt
en veel schade aanricht is dit meestal vrij kostbaar.
De aanleg van drainage voordat de bouwput gegraven wordt geeft de uitvoerende afdeling de beste mogelijkheden (grootste vrijheid).
-26-
De aanleg van ringdrainage wordt vaak verlaat doordat het definitieve
matenplan niet altijd op tijd bekend is. Dit houdt in dat de aanleg
van nutsleidingen, stadsverwarming e.d. reeds gestart is zodat deze
een obstakel vormen voor de aanleg van drainage.
Er moet voorzichtig gewerkt worden, hetgeen een lage productie tot
gevolg heeft, en beschadigingen van kabels en leidingen zijn niet
uitgesloten.
Dit alles kost veel geld en de vraag rijst dan ook of dit organisatorisch niet beter geregeld kan worden.
_____ -4*
4.3.3. Verticale drainage
Deze vorm van drainage kan op twee manieren uitgevoerd worden nl:
1. Met behulp van spuitlanzen: de gaten (palen) worden "gespoten" en
vervolgens opgevuld met het filtermaterlaal. Eventueel wordt het
filtermaterlaal met behulp van een mantelbuis aangebracht.
2. Door middel van een injectiebuis die reeds gevuld is met het filtermaterlaal (de "drain"); veelal gebruikt voor geodrains.
Voor beide methodes geldt dat natte weersomstandigheden een goede aanleg bemoeilijken (t.a.v. transport over terrein) echter de kwaliteit
van het systeem ondervindt weinig negatieve invloeden van wateroverlast,
zeker in vergelijking tot horizontale drainage.
4.4. Verstoring
De mogelijke verstoringen na aanleg (door bouwactiviteiten) kunnen zijn:
1. heipalen
2. rioleringen
3. nutsleidingen
4. bouwputten
5. verstoring van uitmondingen door grachtafwerking.
ad 1. Verstoring t.g.v. heipalen zullen altijd plaatsvinden wanneer
drains moeten worden gelegd alvorens het matenplan (bekend is en)
vaststaat.
-27-
ad 2 en ad 3. Verstoring door rioleringsbuizen kunnen voorkomen worden
door het drainagesysteem dieper te leggen. In de praktijk houdt dit
in dat een diepte van ca. 2,20 m - m.v. een sterke daling van het aantal verstoringen zou betekenen.
De problemen echter die gepaard gaan met dergelijke dieptes zijn reeds
behandeld.
Door te ondiepe ligging van de drains kan bij aanleg van nutsleidingen
(gas en water) de drainage doorsneden worden. Het is dus van belang
de draindiepte zodanig te kiezen dat verstoring door nutsleidingen
beperkt wordt.
In rioleringsbestekken is opgenomen dat doorsneden drains hersteld
dienen te worden; dit gebeurt echter sporadisch of herstel vindt onder slechte omstandigheden plaats. Van deze maatregel is dan ook weinig
te verwachten.
Een schadevergoedingsregeling lijkt een goede manier om de kosten van
herstelwerkzaamheden te drukken. Bovendien zal van een goede schadevergoedingsregeling een duidelijk preventieve werking uitgaan.
ad 4. Bij het graven van bouwputten worden regelmatig drains verstoord
(stuk getrokken) zodat de gewenste drooglegging teniet gedaan wordt.
ad 5. Na afwerking van grachten is geconstateerd dat verstoring van
drainafvoeren optrad. Dit werd veroorzaakt doordat de afwerking van
uitmondingsvoorzieningen te wensen overliet.
-28-
5. HERSTEL EN ONDERHOUD
5.1. Herstel
T.a.v. herstelwerkzaamheden ondervindt men de volgende problemen
(gedeeltelijk al bij aanleg en verstoring ter sprake gekomen).
- Bij draindieptes >1,60 m worden herstelwerkzaamheden niet of
kwalitatief slecht uitgevoerd gezien het gevaar voor instorten
en door natte werkomstandigheden.
- Door de aanwezigheid van obstakels in de vorm van leidingen, verhardingen en gebouwen blijkt herstel vaak onmogelijk (zeker met
zwaar materieel).
_ Melding van verstoring vaak pas plaatsvindt wanneer er wateroverlast optreedt; herstel wordt dan extra bemoeilijkt.
- In rioleringsbestekken is tegenwoordig een clausule opgenomen waarin vastgelegd is dat bij de aanleg van riolering eventuele verstoring aan drains herstelt dient te worden.
Zoals bij de behandeling van aanpassingsdrainage reeds naar voren is
gebracht lijkt het herstel van de le drainage weinig zin te hebben als
naderhand toch nog aanvullende drainage wordt toegepast.
5.2. Onderhoud
De grootste handicap bij onderhoudswerkzaamheden was het niet terug
kunnen vinden van inspectieputten en doorsteekpunten. Bij terreinafwerking, aanleg van parkeerplaatsen en tuinvergrotingen wordt met
drainage namelijk weinig rekening gehouden .
Dit geldt vooral voor particulier terrein gezien de onwetendheid van de
betreffende eigenaar.
Ook bij grachtafwerking geschiedt het herstel vaak onvolledig zodat
doorspuiten slecht of niet mogelijk is. Tot nu toe had en heeft dit
echter wel tot gevolg gehad dat er een grote achterstand op het onderhoudsschema is (10 - 30%). En juist gezien het feit dat vervuiling door
ijzerafzetting plaatselijk zeer snel verloop is achterstallig onderhoud funest voor een goede ontwatering.
Een nu toegepaste methode voor het localiseren van doorspuitinrichtingen is detectie-apparatuur (+ markers). Met behulp van markers kunnen
doorspuitinrichtingen naderhand teruggevonden worden.
In 1980 is deze detectie-apparatuur het eerst ter sprake gekomen en
naar aanleiding van een proef is er een complete set (detector + markers) aangeschaft om de waarde hiervan in de praktijk te toetsen.
Onderzoeksgegevens met betrekking tot praktijkervaring met de detector
zijn nog niet officieel bekend; het lijkt echter nuttig van deze methode gebruik te blijven maken. Onderzoek naar de resultaten van de
toepasbaarheid lijkt echter gewenst.
Ten aanzien van doorspuitmachines is er de laatste jaren een snelle
ontwikkeling doorgemaakt die er toe heeft geleid dat men nu vrij eenvoudig en snel doorspuitwerkzaamheden kan verrichten en dat er steeds
grotere drainlengtes mogelijk worden (max. doorspuitlengte is nu
ca. 300 m ) .
Een vereiste, ondanks alle nieuwe ontwikkelingen, blijft dat er goed
kaartmateriaal aanwezig moet zijn (revisietekeningen1) om snelle localisering van vooral doorsteekpunten mogelijk te maken.
-29-
6. INVENTARISATIE VAN DRAINAGE-ADVIEZEN
6.1. Drainage-adviezen
Tot 1976 werd samengestelde drainage algeheel toegepast als stedelijke
drainage. Dit systeem functioneerde redelijk aangezien verstoringen
beperkt bleven (variatie in bebouwing was toen niet zo groot) en herstel- of aanpassingsdrainage goed mogelijk was gezien de niet te grote diepteligging van het systeem (1,60 - 1,70 m - m.v.).
Echter bij de aanleg van vooral Almere-Stad, stootte men op verschillende problemen die de uiteindelijke werking van het samengestelde drainagesysteem t.o.v. voorgaande projecten ongunstig be'invloedde zoals:
- grotere grachtafstanden;
- grotere aanlegdieptes (door diepere ligging van riolering);
- grotere variatie in bebouwing hetgeen het aantal drain-storingen
doet toenemen.
Voor Almere-Stad werd dan ook in 1976 besloten om kruislingse drainage
toe te passen gezien de te verwachten, grotere, afvoermogelijkheden.
Uit onderzoek (Almere-Haven) bleek dat bij een aanlegdiepte van ca.
2,20 m - m.v. het aantal verstoringen voor een groot deel beperkt
konden blijven, hetgeen resulteerde in het volgende advies voor de
eerste ophoging van Almere-Stad.
Een kruislings drainagesysteem waarvan het bovenste net 2,20 m - m.v.
met een sleufopvulling van 10 cm lavaliet en het onderste net 2,30 m m.v. met eveneens 10 cm lavaliet aanvulling. Het bovenste net op een
afstand van 15 m en het onderste net op een onderlinge afstand van
30 m.
Voor de volgende ophogingen van Almere-Stad werd dit advies in iets
gewijzigde vorm gegeven namelijk: het onderste net 5 cm dieper (2,35 m
- m.v.) en vergroting van de lavaliet-aanvulling tot 15 cm boven de
drains.
Na ervaringen met dit systeem kwamen de volgende problemen naar voren:
- herstelwerkzaamheden bleken op deze diepte slecht uitgevoerd te kunnen worden;
- er was veel grondverzet nodig ten behoeve van afwateringssloten
(diepe sloten);
- er trad soms infiltratie op door de diepe ligging van het drainagesysteem.
Dit leidde in 1979 voor de 2e fase van Almere-Stad tot een nieuw advies: kruislingse drainage met drainafstanden van 30 m en een diepte
voor het bovenste net van 1,60 m - m.v. en voor het onderste net
1,80 m - m.v. Reeds tijdens de aanleg van Lelystad en Almere-Haven
trad plaatselijk wateroverlast op,hetgeen, indien het bebouwing betrof,
door ringdrainage werd opgelost.
Tijdens de aanleg van Almere-Stad bleek aanpassingsdrainage noodzakelijk te zijn hetgeen resulteerde in een advies waarin werd voorgesteld
om voor alle wegen (uitgezonderd buurtwegen) cunetdrainage toe te passen en rondom alle woningen ringdrainage aan te leggen (vanaf 1979).
In 1980 werd naar aanleiding van de ervaringen opgedaan bij de voorgaande projecten het in Almere-Haven toegepaste drainagesysteem weer
voorgesteld nl: samengestelde drainage, echter nu op 1,60 m - maaiveld
met ringdrainage als aanvullende drainage. Tot heden ligt dit voorstel
nog steeds op tafel. De discussies aangaande het in de toekomst toe
te passen systeem (voor Almere-Buiten en eventueel Almere-Pampus zijn
nog steeds niet verstomd.
-30-
SAMENVATTING
Van het geologisch profiel voorkomend in de Flevopolders is de bovenste
laag (jonge zeeklei) het belangrijkste ten aanzien van drainageberekeningen. Doordat deze laag vrijwel geheel ongerijpt is vlak na de drooglegging en onder zandopspuitingen van stedelijke gebieden slechts zeer
langzaam rijpt wordt deze laag als ondoorlatend beschouwd. De doorlatendheid van de, opgespoten zandlaag in het stedelijke gebied (slechts weinig stedelijke gebieden in de Flevopolders zijn niet opgespoten t.b.v.
bebouwing) wordt nu maatgevend voor drainageberekeningen.
Te zamen met de gegevens van neerslagoverschotten (verzameld over een
twintigtal jaren), het waterbergend vermogen van de te draineren laag
en criteria omtrent (goede) ontwatering zijn er ontwateringsnormen
opgesteld die voor het stedelijk gebied als volgt luiden; een grondwaterstand van 0,70 m - maaiveld en een drainafvoer van 5 mm/etm.
Met deze ontwerpcriteria kan men met behulp van formules, waarbij
onderscheid gemaakt wordt tussen horizontale en verticale drainage,
de dimensionering van een drainagesysteem bepalen.
Bij de keuze van een drainagesysteem voor het stedelijk gebied spelen
vele overwegingen een rol waardoor een bepaald drainagesysteem niet
zonder meer de voorkeur heeft.
We kennen de volgende systemen (kort toegelicht t.a.v. hun toepasbaarheid in stedelijke gebieden):
1. Horizontale drainage:
1.1. Gebiedsdrainage
1.2. Aanvullende drainage
1.1.1. Enkelvoudige drainage;
niet geschikt gezien de beperkte
afvoermogelijkheden
1.1.2. Samengestelde drainage;
Toepasbaar. Afhankelijk van bepaalde
factoren niet altijd even geschikt.
Voorkeur boven enkelvoudige drainage.
1.1.3. Kruislingse drainage;
fheoretisch voorkeur boven samengestelde drainage, praktijkervaringen
vallen echter enigszins tegen.
1.2.1. Ringdrainage;
Als aanvullende drainage zeer geschikt, echter vrij duur.
1.2.2. Cunetdrainage;
Ten behoeve van wegen toegepast en
voldoet goed
1.3. Aanpassingsdrainage:
Toepassing afhankelijk van wel of geen
aanvullende drainage en bij (ernstige)
wateroverlast voor bouwactiviteiten.
2. Verticale drainage
Gezien de vele specifieke toepassingsvoorwaarden niet altijd mogelijk en in de
Flevopolder zelden toegepast.
3. Horizontale en verticale drainage gecombineerd: Hiervoor geldt
hetzelfde als genoemd onder verticale drainage. Is t.o.v. verticale drainage goedkoper
en biedt nog enige onderhoudsrnogelijkheden.
-31-
Bij de aanleg van drainage zijn er twee factoren die vertragend of
kwaliteitsbeinvloedend werken:
- wateroverlast;
- obstakels in de vorm van leidingen, kabels e.d.
Dit laatste vooral met betrekking tot aanpassings- en aanvullende
drainage.
Ten aanzien van kruislings draineren is de nauwkeurigheid van aanleg
een belangrijke factor aangezien deze de uiteindelijke drainerende
werking bepaald (in belangrijkere mate ten opzichte van b.v. samengestelde drainage).
Ondanks vele maatregelen ter voorkoming van verstoringen door heipalen,
rioleringsbuizen, nutsleidingen, bouwputten en afwerkingswerkzaamheden
blijft deze kwaliteitsbeinvloedende factor een probleem.
Bij het herstel van verstoringen is gebleken dat op een diepte groter
dan 1,80 m - maaiveld moeilijkheden optreden ten aanzien van veiligheid
en kwaliteit van het herstelde gedeelte.
Ondiepere ligging is echter niet altijd mogelijk vanwege leidingen e.d.
Aanpassings- en/of aanvullende drainage is een oplossing maar wordt
als relatief duur ervaren.
Bij onderhoudswerkzaamheden bleek in het verleden vooral het localiseren van doorsteekpunten en inspectieputten een probleem te zijn;
door de aanschaf van markers en detectie-apparatuur is dit nu verbeterd. Goed kaartmateriaal blijft echter belangrijk (revisietekeningen) .
In de loop van de jaren zijn de drainage-adviezen regelmatig aangepast
aan gewijzigde inzichten van samengestelde naar kruislingse drainage,
verschillende diepteliggingen etc.
Een algemeen advies geldend onder alle omstandigheden zal dan ook
moeilijk blijven.
-32-
LITERATUURLIJST
1. Evaluatie drainage in stedelijke gebieden in de Flevopolders door
Werkgroep Evaluatie Drainagesystemen: A.H. Beemster, H. Brouwers,
A.J. Hebbink, L.K. Pennings, H. de Roo, E. Schultz en B.R. Voortman.
Werkdocument januari 1982 - 15 Abw (moet nog verschijnen).
2. Het bepalen van draindiameters bij het ontwerp van een drainagesysteem door G.A. Ven.
R.IJ.P.-rapport 1980 - 5 Abw.
3. Kruislings draineren door A. Overwater.
Werkdocument november 1979 - 101 Abw.
4. Drainage van stedelijke gebieden en recreatieve gebieden in de
IJsselmeerpolders door H. de Roo.
R.IJ.P.-rapport 1978 - 7 Abw.
5. De ontwatering van bouwterreinen in Lelystad, Almere-Haven en
Almere-Stad gedurende het winterseizoen 1976 - 1977.
R.IJ.P.- rapport 1978 - 8 Abw.
6. Onderzoek aan drainage omhullings- en afdekkingsmaterialen van
1972 t/m 1977 door J. Scholten.
R.IJ.P.-rapport 1978 - 28 Abw.
7. De ontwatering van de stedelijke- en recreatieve gebieden in de
Flevopolders in de winter 1977 - 1978 door H. Brouwers en
H. Leehuis.
R.IJ.P.-rapport 1978 - 35 Abw.
8. Drainage in stedelijke gebieden door H. de Roo en E. Schultz.
Cultuurtechnisch Tijdschrift, jaargang 16 nr. 6. April/mei 1977.
9. Functies van mogelijkheden van drainage in stedelijke gebieden
in de IJsselmeerpolders door H. Leehuis, H. de Roo en E. Schultz.
Werkdocument december 1976 - 304 Bbw.