Grip op een verborgen risico onder afgezonken tunnels
Onze collega Stevin van Brussel heeft de Schreudersstudieprijs 2026 gewonnen in de categorie Techniek. De jury bekroonde zijn onderzoek naar een analyse van een faalmechanisme bij tunnels met een trekpaalfundering bij Rijkswaterstaat. Een technische studie met een concreet doel: het vaststellen van signaalwaarden om de monitoring effectief in te richten. Wat onderzocht hij precies, en waarom is juist dit vraagstuk zo relevant?
Een constructie die grotendeels aan het zicht is onttrokken
Bij de problematiek van de Prinses Margriettunnel is vastgesteld dat inritten van tunnels uitgerust met trekpalen gevoelig zijn voor een faalmechanisme, welke bij het ontwerp van deze tunnels niet is meegenomen. Dit faalmechanisme is het optreden van spanningscorrosie in de wapening van de trekankers van de tunnel. Deze trekankers zorgen voor weerstand tegen de opwaartse druk die op deze tunnelinritten staat ten gevolge van weggedrukt water.
Doordat de progressie van het corrosiemechanisme onder de grond én binnen een paal gebeurt, zijn deze niet waarneembaar voor het blote oog. Het is dan ook moeilijk grip te hebben op dit faalmechanisme én een inschatting te maken van de progressie van het faalmechanisme.
Eerste Heinenoordtunnel vs. Prinses Margriettunnel
Tijdens het onderzoek is gekeken naar de Eerste Heinenoordtunnel. Deze tunnel, die deel uitmaakt van een kritieke schakel in ons rijkswegennet, is uitgerust met eenzelfde soort trekpaalfundering als die van de Prinses Margriettunnel waarbij de verankering met trekpalen tot falen kwam met opwaartse beweging van het inritelement tot gevolg.
De Eerste Heinenoordtunnel heeft een ongeveer viermaal hogere verkeersintensiteit als de Prinses Margriettunnel. Hierdoor is dit een interessante case om het mogelijk falen te analyseren.
Grip op progressief paalfalen met 3D-modellering en slimme monitoring
Met een driedimensionaal model en Monte Carlo-simulaties onderzocht Stevin hoe het progressief falen van trekpalen de Eerste Heinenoordtunnel beïnvloedt. De berekeningen laten zien dat de opwaartse verplaatsing van de tunnel plotseling sterk kan toenemen wanneer meerdere palen uitvallen.
Door de resultaten te vertalen naar signaal- en interventiewaarden ontstaat een praktisch hulpmiddel voor monitoring en tijdig ingrijpen. Zo maakt het onderzoek een moeilijk zichtbaar faalmechanisme beter beheersbaar en ondersteunt het tunnelbeheerders bij technisch onderbouwde besluiten.
Progressief paalfalen
Door spanningscorrosie komt er een brosse breuk in de enkele wapeningsstang van een trekpaal, en hierdoor verliest de gehele trekpaal zijn weerstandscapaciteit. Als dit gebeurt zullen de palen die de gefaalde paal omringen meer belasting tot zich nemen, wat de kans groter maakt dat deze omliggende palen falen. Op deze manier krijg je een domino-effect waarbij een gefaalde paal de kans groter maakt dat de palen eromheen falen, wat dan weer de kans groter maakt dat die palen daaromheen falen.
Signaalwaarde: aanleiding om intensiever te monitoren.
Interventiewaarde: aanleiding om maatregelen te nemen.
De kennis uit dit onderzoek versterkt onze expertise in civiele techniek. Bij ABT staat geotechniek niet op zichzelf: onze geotechnisch specialisten werken nauw samen met betonspecialisten en constructeurs. Zo verbinden we kennis van grond, fundering en constructie om complexe vraagstukken binnen de civiele infrastructuur integraal te beoordelen en te vertalen naar gerichte monitoring en technisch onderbouwde maatregelen.
Bekijk hier wat wij kunnen betekenen op het gebied van civiele techniek.
De Schreudersstudieprijs bekroont afstudeerprojecten op het gebied van ondergronds bouwen. In 2026 zijn dertien inzendingen beoordeeld en zes projecten genomineerd, verdeeld over de categorieën Techniek en Ruimtelijke kwaliteit.
“Deze prijs voelt als een bijzondere erkenning en een mooie afsluiting van mijn studieperiode”, aldus Stevin van Brussel, specialist geotechniek.
Hoe gebruik je de opgedane kennis bij Rijkswaterstaat nu in je werk bij ABT?
“De opgedane ervaring met eindige elementenanalyse, automatisering en geotechniek in het algemeen komt dagelijks terug in mijn werk bij ABT. Hiermee kan ik veel waarde bieden aan projecten en de organisatie. Zoals bij de funderingsberekeningen van het project Schiphol Terminal.
Had je verwacht dat jouw onderzoek zou worden genomineerd?
“De overige inschrijvingen hebben ook erg mooie projecten gedaan. Ik vond het hierdoor moeilijk hier een verwachting aan op te hangen. Het jurycommentaar dat mij het meest is bijgebleven, is dat het onderzoek direct toepasbaar is in de praktijk en ook daadwerkelijk is toegepast door de tunnelbeheerder.“
Waarom spreekt ondergronds bouwen je aan?
“Sinds ik bij Rijkswaterstaat ben begonnen in de tunnels, heb ik hier een passie voor ontwikkeld. Daardoor is het voor mij altijd duidelijk geweest dat ik de kant van ondergronds bouwen op wilde gaan. De schaal van de objecten en ook de onzekerheid die aan het ondergronds bouwen vastzit, vind ik erg interessant. En de maatschappelijke waarde ervan vind ik belangrijk: zonder fundering kan je niet bouwen.”
Waar ben je technisch het meest trots op?
“Het meest trots ben ik erop dat het is gelukt om een volledig geautomatiseerde Monte Carlo analyse uit te voeren op een Plaxis 3D model. Hierdoor zijn de berekeningen goed op te schalen om betrouwbare resultaten te bereiken in de gegeven tijd van het afstuderen.”
Wat zegt deze erkenning volgens jou over de waarde van afstudeeronderzoek?
“Mijn doel van dit werk was om een maatschappelijk waardevol werk af te leveren. Ik heb in mijn tijd bij Rijkswaterstaat veel respect gekregen voor de organisatie. Door een nauwe samenwerking met Rijkswaterstaat en het gebruik van de resultaten, is mijn doel bereikt.”
Het onderzoek van Stevin van Brussel laat zien hoe geavanceerde rekenmodellen en analyses kunnen bijdragen aan concrete keuzes in beheer en monitoring.
Benieuwd naar het volledige onderzoek?
Bekijk het volledige afstudeeronderzoek van Stevin van Brussel