Asfaltbekleding

Terug naar boven

Dimensioneringswijze van waterbouwasfaltbeton op een granulaire fundering

Beschrijving: Sinds 2005 is op verschillende dijken in Nederland waterbouwasfaltbeton (WAB) aangelegd op een granulaire funderingslaag. Zo is op het buitentalud van de Ommerlanderzeedijk WAB op menggranulaat toegepast en is op de Waddenzeedijken het WAB of freesasfalt vermengd met zand aangebracht. Er zijn plannen om dit ook bij andere dijken toe te passen.

Dergelijke funderingslagen zorgen voor meer robuustheid van het WAB bij schade, een scherper ontwerp van de dikte van het WAB, en een betere kwaliteit bij aanleg wat betreft verdichting.

Er is onderzocht of de gangbare ontwerpmethode met behulp van de software BM – Asfalt Golfklap bruikbaar is voor dergelijke constructies. Het doel van het onderzoek was om een formule af te leiden voor de equivalente stijfheid van de als veren geschematiseerde funderingslaag, welke als invoer kan worden gebruikt voor berekening van de vermoeiingsschade. Het standaard dimensioneringsmodel berekent, op basis van de equivalente stijfheid, buigtrekspanningen onder in de asfaltplaat. Deze buigtrekspanningen zorgen onder herhaalde golfklapbelasting voor vermoeiing van het asfalt. Er is een parameterstudie gedaan op basis waarvan getracht is een formule voor de toe te passen equivalente stijfheid af te leiden. Er is hierbij gebruikt gemaakt van EEM berekeningen (PLAXIS).

Kansen of belangrijkste conclusies: Er is een bruikbare methode voor het dimensioneren van WAB op een ongebonden en zelfbindende granulaire funderingslaag gevonden. Deze berekeningsmethode maakt gebruik van het vigerende rekenmodel. Om de simpele, in het vigerende rekenmodel geïmplementeerde modellering te kunnen gebruiken voor het berekenen van de juiste rekken c.q. spanningen wordt een equivalente beddingsconstante gehanteerd. Het betreft een zandbed onder de funderingslaag die niet verzadigd is. De toepassingsvoorwaarde voor het analyseren van het initiële mechanisme Golfklappen op asfaltbekleding (AGK) met het rekenmodel is dat de freatische lijn onder de onderrand van de asfaltbekleding moet blijven. Omdat de fit van het vigerende rekenmodel aan meer geavanceerde berekeningen met PLAXIS is gemaakt op basis van een beperkt aantal variaties én omdat het toepassen van de software BM – Gras Buitentalud ook al toepassingsvoorwaarden heeft, moet er voor de nieuwe rekenmethodiek rekening worden gehouden met de nodige toepassingsvoorwaarden. Onder voorwaarden is de methode ook bruikbaar voor een ondergrond van klei. Vooralsnog kan een fundering bestaande uit asfaltgranulaat vermengd met zand ook met deze methode worden beoordeeld en ontworpen, mits de stijfheid van dit materiaal in de range ligt van die van goed verdicht menggranulaat.

Toepassingsgebied innovatie/kennisontwikkeling: De ontwikkelde kennis kan in BOI 2023 worden opgenomen. De kennis is toepasbaar voor het ontwerp van WAB op zowel zee- als meerdijken in Nederland. Tevens kan al eerder gerealiseerde WAB op een funderingslaag scherper worden beoordeeld. De ontwerpmethode kan verder worden toegepast bij andere typen funderingslagen, mits deze niet scheurgevoelig zijn. Ook kan de parameterstudie nog worden uitgebreid als de materiaaleigenschappen buiten de range van de toepassingsvoorwaarden vallen.

Note: Als de freatische lijn in de buurt ligt van de buitenwaterstand geldt de ontwikkelde ontwerpmethode niet. Momenteel onderzoekt Deltares in opdracht van Wetterskip Fryslân de stabiliteit van WAB op een funderingslaag van asfaltgranulaat vermengd met zand bij een hoge freatische lijn. Verwacht wordt dat dit duidelijk anders is dan bij asfalt direct op zand.

Contactpersoon: Bernadette Wichman (Deltares)

Nadere informatie: -

Stabiliteit en vermoeiing van WAB uit de Lauwersmeerdijk onder golfaanval

Beschrijving:

Het op het buitentalud van de Lauwersmeerdijk aanwezige waterbouwasfaltbeton (WAB) is kenmerkend voor vele kilometers verouderd WAB op dijken in Nederland. Door het WAB uit de Lauwersmeerdijk onder golfaanval in de Deltagoot te beproeven is de beoordelings- en ontwerpmethode gevalideerd en verbeterd. Hierbij is het niveau van de freatische lijn bepalend voor hoe het WAB op een ondergrond van zand bezwijkt.

Kansen of belangrijkste conclusies: Uit de proeven in Deltagoot blijkt dat de gangbare aanpak voor de beoordeling en ontwerp van WAB nog steeds valide is, waarbij conform de toepassingsvoorwaarde voor het rekenmodel het niveau van de freatische lijn onder het niveau van de onderrand van het WAB moet blijven. Uit de proeven is een nauwkeurig beeld verkregen van de statistiek van de golfklap-belasting. Dit kan in de software BM – Asfalt Golfklap worden verbeterd. Dit leidt tot een enigszins scherpere beoordeling en ontwerp. Verder blijkt de gemeten respons van het WAB goed aan te sluiten bij de predictie dat het WAB in de proeven nauwelijks schade ontwikkelt.

Als het niveau van de freatische lijn in de buurt van de buitenwaterstand ligt, blijkt dat de ondergrond onder golfbelasting gaat vervormen ten gevolde van lokale verweking. Dit heeft bij de proeven in Deltagoot geleid tot een fors S-profiel in de asfaltbekleding, wat als ontoelaatbaar wordt gezien. Uiteindelijk kan er ook verlies van zand door scheuren optreden.

Er is met behulp van de uitgevoerde proeven in de Deltagoot een rekenregel ontwikkeld voor de stabiliteit van WAB onder golfaanval bij een verzadigde ondergrond.

Toepassingsgebied innovatie/kennisontwikkeling: De ontwikkelde kennis kan in BOI 2023 worden opgenomen. De kennis is toepasbaar voor WAB op zowel op zee- als meerdijken in Nederland. De ontwikkelde kennis kan worden gebruikt bij het ontwikkelen van een beoordelings- en ontwerpmethode voor WAB op een granulaire onderlaag op een ondergrond van zand of klei. Tevens kan met deze kennis de beoordeling- en ontwerp van open steenasfalt (OSA) nog verder worden verbeterd.

Contactpersoon: Bernadette Wichman (Deltares)

Nadere informatie: -

Onderzoek Asfaltbekledingen POVW

Terug naar begin Nieuwe innovaties, Kennis & Tools

Terug naar boven