Nieuwe innovaties, Kennis & Tools
Disclaimer: De Innovatieversneller wiki is in ontwikkeling. De onderstaande tekst geeft een beschrijving en eerste beeld van de bruikbaarheid van de kennisontwikkeling/innovatie. De komende periode zal gericht zijn op het uitbreiden en aanvullen van de tekst, status, planning en het opnemen van de tools, rapportages en handreikingen indien beschikbaar.
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: -
