Dit gebeurt als je wroet onder een oude stad

Twee keer zijn er huizen verzakt door werkzaamheden aan de nieuwe metrolijn van Amsterdam. Hoe moet het project nu voort? De bodembeweging is niet te voorspellen.

Amsterdam, 19 sept. Het begon met een knal, in juni. Bewoners van eeuwenoude panden aan de Vijzelgracht in Amsterdam zagen hun muren scheuren, de deuren klemden, ramen sprongen. De woningen bleken vijftien centimeter te zijn verzakt door graafwerkzaamheden aan de Noord-Zuidlijn in de straat. Grondwater en zand waren door de voegen van de wanden van de bouwput gelekt, waardoor het zandbed onder de woningen instabiel is geworden.

Klik op de afbeelding om de infographic te zien.

Het graven stopte, de lekken werden gedicht en in september ging het bouwbedrijf verder met graven. Volgens verantwoordelijk wethouder Tjeerd Herrema (PvdA) waren „alle stappen doorlopen” om „op een verantwoorde manier weer aan de slag te gaan”. De volgende dag verzakten vier andere panden in de straat, en twee om de hoek – eentje wel 23 centimeter.

Nu zoeken gemeente, projectbureau, bouwers en adviseurs een manier om het project ‘geloofwaardig’ voort te zetten; buitenlandse experts moeten er nu naar kijken. Nu zeggen betrokkenen dat dit soort dingen nu eenmaal gebeurt als je in de zachte grond van een eeuwenoude stad gaat wroeten.

Dat hadden ze nog niet eerder gezegd. Wat kan nog meer gebeuren langs het tracé van de Noord-Zuidlijn?

We moeten een paar dingen begrijpen, zeggen deskundigen. Je weet nóóit wat je tegenkomt als je ondergronds bouwt. Als je patiënten eenzelfde medicijn geeft zullen die bij de een wel aanslaan en bij de ander niet. Zo moet je het zien. Geen grond is hetzelfde. En verzakkingen, die zijn er altijd. Zeker in een stad als Amsterdam die is gebouwd op palen die op slappe zandlagen steunen.

De Noord-Zuidlijn is 9,7 kilometer lang, waarvan 7,1 kilometer onder de grond. Vijf stations worden uitgegraven en erna wordt de tunnel onder de stad geboord, van station tot station.

Eerst het graven. Betonnen diepwanden houden het zand en grondwater uit de bouwputten. De voegen tussen de panelen zijn op enkele plaatsen op de Vijzelgracht poreus gebleken. Niet duidelijk is hoe dit komt en of ook de panelen zelf water doorlaten.

Bureau Deltares in Delft adviseerde de gemeente de wanden te laten doormeten, zodat te zien is waar water kan stromen. Maar ook dat geeft geen zekerheid. Als in een voeg tussen de wanden een kleiprop zit, zie je tijdens een meting niets. Door een trilling een dag later kan de prop losschieten en kan het water in een keer in stralen de put in stromen.

De zijwanden van de bouwput kunnen ook wijken. Een afwijking van 1 procent zorgt op dertig meter diepte voor een afwijking van dertig centimeter. En hoe dieper je graaft, hoe groter de druk op de wanden wordt en soms houden de stempels die de zijwanden aan de onderkant uit elkaar houden, het dan niet. De bouwput kan ook ‘opbarsten’, als de grond onder de bodem van de put omhoog komt.

Het zijn calamiteiten, zeggen deskundigen, die in bouwputten nu eenmaal regelmatig voorkomen. Als je een snelweg aanlegt en een weiland ernaast verzakt heeft niemand dat in de gaten, maar bij een historische binnenstad ligt dat anders.

En dan het boren, waarmee medio volgend jaar wordt begonnen. De tunnel komt in de tweede zandlaag die op ruim twintig meter diepte ligt. Veel huizen staan met hun palen op de eerste zandlaag die op een meter op twaalf ligt. De afstand tussen de zandlagen moet ervoor zorgen dat de grond die bij het boren wordt verplaatst geen invloed heeft op de palen. Zo is het bedacht.

Dat neemt niet weg, dat onder de houten palen van historische gebouwen in de binnenstad wordt geboord. Dat is niet eerder vertoond. In Rotterdam misschien – de Willemspoortunnel is vlak langs het Witte Huis gebouwd, dat evengoed op houten palen staat. In Londen misschien, bij de aanleg van de Jubilee-lijn. Die metrolijn loopt vlak langs de Big Ben.

Maar de Big Ben staat op een harde kleilaag, terwijl de de ondergrond van Amsterdam zacht is. En ook de ondergrond in Rotterdam is beter dan die in Amsterdam, zegt Victor de Waal van funderingsbedrijf Walinco: „De palen in Rotterdam staan op een zandlaag die dieper ligt (een meter of achttien), veel dikker is en die bovendien aansluit op een sterke zandlaag uit het pleistoceen. Onder de eerste zandlaag in Amsterdam ligt een kleilaag. Het draagvermogen van de zandlaag in Rotterdam is veel groter dan in Amsterdam.”

En dan de palen zelf. In het algemeen kun je zeggen dat palen waarop panden worden gebouwd ongeveer twee keer zo sterk zijn als de te verwachten belasting – een veiligheidsfactor 2 heet dat. Langs het tracé staan palen die wel een veiligheidsfactor van 3 of 4 hebben, maar ook van net iets meer dan 1 tot 2,5. Die lopen risico. De panden zijn alleen onderzocht met een steekproef.

Natuurlijk hebben de bouwers wel nagedacht over het risico van verzakking. Daarbij is onder meer gekeken naar de aanleg van de Londense Jubilee Line. De grond onder de Big Ben werd geïnjecteerd met grout – een mengsel van cement en water. Bij iedere millimeter verzakking werd het werk stilgelegd en het gebouw weer een millimeter opgespoten. Dat ging heel goed.

Ook in Amsterdam zullen mogelijke verzakkingen bij onder meer Madame Tussaud en het monumentale pand Industria ertegenover op die manier worden gecompenseerd. Deze gebouwen staan namelijk dicht bij het tracé.

Compensation grouting werkt, erkennen deskundigen. Maar hoe het werkt is niet te vangen in een model en dus kun je de bodembewegingen niet voorspellen.

Kan het eigenlijk wel, een metrolijn aanleggen onder een drukke dichtbebouwde oude stad?

Het projectbureau Noord-Zuidlijn zegt van wel. Er werd speciaal een nieuwe tunnelboormachine voor gemaakt, een korte, die wendbaarder is. Er werden proefboringen gedaan bij de Sophiatunnel en bij de Heijnenoordtunnel en die slaagden. De situatie in de stad werd er gesimuleerd.

Maar als De Waal bij kleinere bouwprojecten iets nieuws doet met palen, dan moet hij volgens de normen van zijn opdrachtgever proeven doen in drie verschillende soorten bodems: „Of ik moet proeven ter plaatse doen.” Dus zegt De Waal, één of twee proeven, buiten de stad, onder andere omstandigheden en in andere grond, zeggen niets over boren in Amsterdam. En alles over de risico’s.