Gebiedsontwikkeling Grebbedijk: een project vol bijzondere uitdagingen
Hoe ontwerp en versterk je een dijk in een gebied waar waterveiligheid, natuur, erfgoed en recreatie allemaal belangrijk zijn? Voor de gebiedsontwikkeling Grebbedijk is de afgelopen jaren in opdracht van Waterschap Vallei en Veluwe gewerkt aan een oplossing die de dijk versterkt én het omliggende gebied verbetert. Iv vertelt over de bijzondere uitdagingen en ontwerpkeuzes achter het definitieve ontwerp.
De Grebbedijk beschermt circa 250.000 inwoners van de Gelderse Vallei tegen hoge waterstanden in de Nederrijn. Uit de landelijke beoordeling van primaire waterkeringen bleek dat delen van de dijk niet meer voldoen aan de huidige veiligheidsnormen. Daarom wordt de dijk de komende vier jaar versterkt.
Bij de start van de realisatiefase bestonden nog verschillende onzekerheden, vooral over bestaande constructies in en onder de dijk. Op meerdere locaties zijn damwandconstructies aanwezig, maar gegevens over de opbouw en restlevensduur ontbraken. Daarom stelde Iv, in opdracht van combinatie Koninkswaard (Boskalis Nederland en Wetering), een uitgebreid onderzoeksplan op. De resultaten vormden de basis voor het definitieve ontwerp.
Het dijktraject ligt in een gebied waar veel functies samenkomen. De uiterwaarden langs de Nederrijn vormen een belangrijke ecologische verbinding tussen de Utrechtse Heuvelrug en de Veluwe. Ook ligt hier het historische Hoornwerk uit de Grebbelinie, dat behouden moet worden. Daarnaast broeden in het gebied beschermde vogelsoorten, waardoor de uitvoering over meerdere jaren en in een specifieke volgorde plaatsvindt.
Rondom de Grebbedijk staat ook veel te gebeuren. In de uiterwaarden wordt een geul gegraven voor de Kaderrichtlijn Water en natuurcompensatie. De vrijkomende klei wordt gebruikt voor de aanleg van steunbermen, waardoor grond circulair binnen het project wordt hergebruikt. Ook worden oevers aangepast voor een ecologische verbindingszone, wat vraagt om specifieke technische oplossingen, zoals nieuwe bekleding en aangepaste taluds.
Het ontwerp houdt daarnaast rekening met beschermde diersoorten, recreatie en de bereikbaarheid van het gebied. De uitdaging is om een veilige dijk te realiseren die tegelijkertijd past in het landschap.
Tijdens de aanbesteding lag er al een gedetailleerd referentieontwerp, maar op onderdelen ontbrak nog informatie over de ondergrond, bestaande constructies en de uitvoerbaarheid van maatregelen. Daarom zijn proefsleuven gegraven, constructies onderzocht en aanvullende berekeningen uitgevoerd voor onder meer stabiliteit en piping. Tegelijk is gekeken of de voorgestelde maatregelen ook écht maakbaar en uitvoerbaar zijn. Daarbij speelden vragen als: kunnen we hier een damwand aanbrengen zonder schade aan de omgeving? En wat is dan beter: trillen of drukken? Kunnen we hier graven zonder de dijk tijdelijk te verzwakken?
Een belangrijk onderdeel was het onderzoek naar bestaande damwandconstructies, zoals de kistdam bij het Hoornwerk. Met proefsleuven, staaldiktemetingen en magnetoconus-sonderingen is vastgesteld welke constructies aanwezig zijn, wat de huidige staat is en hoe diep de damwanden reiken. Daarmee kon worden beoordeeld of de constructies nog voldoen aan de veiligheidsopgave. Op meerdere locaties bleek hergebruik mogelijk: bestaande constructies gaan nog minimaal vijftig jaar mee. Daarmee blijven ingrepen beperkt en worden kosten bespaard.
Niet alle bestaande objecten kunnen echter blijven liggen. Onder de Grebbedijk bevindt zich de oude Witte Sluis. Deze heeft geen functie meer, maar kan wel invloed hebben op het gedrag van de dijk en moet daarom worden verwijderd. Dat is technisch complex, mede doordat de waterveiligheid tijdens de werkzaamheden gewaarborgd moet blijven.
Om afschuiven van de dijk te voorkomen, is aan de binnenzijde een steunberm nodig. In het referentieontwerp was deze berm veilig, maar de breedte had een grote ruimtelijke en visuele impact. Met aanvullende analyses is de steunberm teruggebracht van ongeveer de helft naar een derde van de kerende hoogte. Dat betekent minder grondverzet en een compacter profiel, terwijl de stabiliteit aan de norm blijft voldoen.
Voor het beperken van piping is gekozen voor een combinatie van stalen- en kunststof heavescherm in de ondergrond. De constructies worden tot in de zandlagen onder de dijk aangebracht en ze voorkomen onder- en achterloopsheid. Het verlengt de stromingsweg en vergroot de weerstand, daardoor neemt de kans op zandmeevoer af. Bij de keuze is niet alleen gekeken naar de effectiviteit, maar ook naar de uitvoerbaarheid en de impact op de omgeving.
Op locaties met weinig ruimte, bijvoorbeeld nabij woningen of bedrijven, worden langsconstructies toegepast in de vorm van stalen damwanden. Vervolgens is onderzocht hoe deze het beste kunnen worden aangebracht. Trillen is sneller, maar veroorzaakt meer trillingen in de omgeving. Met lokale heiproeven zijn verschillende uitvoeringsmethoden onderzocht. Op basis daarvan is bepaald waar trillen mogelijk is en waar damwanden beter gedrukt kunnen worden om de kans op schade aan omliggende bebouwing te beperken.
Na de hoogwaters van 1995 zijn delen van de Grebbedijk versterkt met zand, door een zandscheg aan te brengen in het binnentalud. Zand is relatief zwaar en werkt goed voor stabiliteit, maar past minder goed bij de gewenste opbouw van een kleidijk. In het huidige ontwerp wordt de zandscheg daarom verwijderd. Delen van het binnentalud worden afgegraven en opnieuw opgebouwd met klei en een steunberm. Omdat het in één keer afgraven van een groot deel van de dijk risicovol is, gebeurt dit straks in fases. Elke stap wordt vooraf doorgerekend en gecontroleerd.
De versterking van de Grebbedijk en omgeving is geen optelsom van losse maatregelen, maar een reeks keuzes die direct met elkaar samenhangen. Wat je aanpast in de ondergrond, heeft gevolgen voor stabiliteit. Wat je ontwerpt, bepaalt hoe je het kunt bouwen. En wat je buiten doet, raakt direct de natuur en het gebruik van het gebied. De komende maanden wordt het definitieve ontwerp afgerond en in de vier jaar daarna staat de uitvoering centraal. Als alles volgens plan verloopt, ligt er eind 20230 niet alleen een veiligere dijk, maar ook een gebied dat mooier, sterker en beter in balans is.
Wouter, directeur Infra en tevens COO van Iv, gaat hier graag over met je in gesprek! Neem contact op via 088 943 3200 of stuur een bericht.
