Onderbouw
Stap 32. Vervorming bovenin onderfundering
Net als in een ongebonden fundering kan in de onderfundering en de ondergrond permanente deformatie optreden ten gevolge van naverdichting en schuifvervorming. Ook hier komen deze processen zowel afzonderlijk als gezamenlijk voor. Onder verkeersbelasting treedt hierdoor spoorvorming op in de betreffende constructielagen, welke zich als secundaire spoorvorming aan het wegoppervlak manifesteert. Voor de dimensionering wordt aangesloten bij het in Nederland meestal gebruikte Shellondergrondcriterium [12]. Als maat voor plastische vervorming in de onderfundering en de ondergrond geldt de verticale stuik bovenin elk van deze lagen. Deze stuik wordt vervolgens getoetst aan het Shellondergrondcriterium. Het Shellondergrondcriterium is ontwikkeld om te voorspellen wanneer de langs(on)vlakheid is toegenomen tot IRI = 3,5. Uit verificatieonderzoek blijkt echter dat de lijn redelijk betrouwbaar aangeeft wanneer een aan het wegdek gemeten spoorvorming van 15 mm [13] respectievelijk 18 mm [14] wordt bereikt. De vermoeiingsrelatie luidt:
Net als in een ongebonden fundering kan in de onderfundering en de ondergrond permanente deformatie optreden ten gevolge van naverdichting en schuifvervorming. Ook hier komen deze processen zowel afzonderlijk als gezamenlijk voor. Onder verkeersbelasting treedt hierdoor spoorvorming op in de betreffende constructielagen, welke zich als secundaire spoorvorming aan het wegoppervlak manifesteert. Voor de dimensionering wordt aangesloten bij het in Nederland meestal gebruikte Shellondergrondcriterium [12]. Als maat voor plastische vervorming in de onderfundering en de ondergrond geldt de verticale stuik bovenin elk van deze lagen. Deze stuik wordt vervolgens getoetst aan het Shellondergrondcriterium. Het Shellondergrondcriterium is ontwikkeld om te voorspellen wanneer de langs(on)vlakheid is toegenomen tot IRI = 3,5. Uit verificatieonderzoek blijkt echter dat de lijn redelijk betrouwbaar aangeeft wanneer een aan het wegdek gemeten spoorvorming van 15 mm [13] respectievelijk 18 mm [14] wordt bereikt. De vermoeiingsrelatie luidt:
waarbij:
| N v | = | toelaatbaar aantal lastherhalingen op basis van onderbouwstuik |
| ε v | = | verticale stuik boven in onderfundering of ondergrond (m/m) |
| z | = | zscore behorend bij gekozen betrouwbaarheidsniveau (zie tabel 12) |
Voor lagere-ordewegen wordt een percentage van 70% aanbevolen, terwijl voor hogere-ordewegen hogere percentages gehanteerd moeten worden. Figuur 32 toont de vermoeiingslijnen voor diverse betrouwbaarheidspercentages.
[ link ]
Figuur 32. Levensduur op basis van criterium van onderbouwstuik
Bij toepassing van EPS-hardschuim als zeer licht ophoogmateriaal moet de kans op het ontstaan van blijvende vervorming worden voorkomen. Zorg daarom dat de belastingspreiding zodanig groot is, dat de verticale stuik boven op de EPS-hardschuimlaag niet meer bedraagt dan 4 mm/m onder herhaalde belasting [15].
Stap 33. Toetsing van totaal van ontwerpparameters
Bij de toetsing van de ontwerpparameters en dimensioneringscriteria moet onderscheid gemaakt worden tussen wegconstructies met een ongebonden of zelfbindende wegfundering en constructies met een gebonden fundering. De toetsing wordt verduidelijkt met behulp van de figuren 33 en 34. Op basis van de kritieke rekken, stuiken en spanningen wordt per laag of onderdeel van een laag de levensduur berekend. Daarnaast wordt voor een aantal aspecten bepaald of de ontwerpparameter onder een bepaalde grenswaarde blijft. Figuur 33 toont de procedure voor een wegconstructie met een gebonden fundering.
Bij de toetsing van de ontwerpparameters en dimensioneringscriteria moet onderscheid gemaakt worden tussen wegconstructies met een ongebonden of zelfbindende wegfundering en constructies met een gebonden fundering. De toetsing wordt verduidelijkt met behulp van de figuren 33 en 34. Op basis van de kritieke rekken, stuiken en spanningen wordt per laag of onderdeel van een laag de levensduur berekend. Daarnaast wordt voor een aantal aspecten bepaald of de ontwerpparameter onder een bepaalde grenswaarde blijft. Figuur 33 toont de procedure voor een wegconstructie met een gebonden fundering.
[ link ]
Figuur 33. Vaststelling levensduur van een wegconstructie met een gebonden fundering
Toets of de rek onderin de gebonden fundering, berekend onder de zwaarste aslast die verwacht wordt, onder de toelaatbare rekenwaarde van de breukrek blijft. Indien dit zo is, dan is de kleinste levensduur van de andere ontwerpaspecten de maatgevende levensduur voor de hele wegconstructie. In het voorbeeld van figuur 33 is dit de vermoeiingslevensduur van het asfalt.
In het geval dat niet voldaan wordt aan de toets van de rek onderin de fundering, moet het ontwerp van de wegconstructie worden aangepast. Een andere oplossing is het toestaan van het ontstaan van schade in de gebonden fundering. Deze schade zal altijd leiden tot scheurvorming, enige degradatie en zeker reductie van de stijfheid van de fundering. Dit zal op zijn beurt een hoger spanningsniveau ten gevolge van de verkeersbelasting teweegbrengen in de overige lagen.
[ link ]
Figuur 34. Vaststelling levensduur van een wegconstructie met een met een ongebonden of zelfbindende fundering
Figuur 34 toont de procedure voor een wegconstructie met een ongebonden fundering. Toets of de verhouding van de deviatorspanning middenin de ongebonden fundering onder de ontwerpverkeersbelasting kleiner is dan 0,6 maal de toelaatbare deviatorspanning zoals bepaald in stap 31. Indien dit zo is, dan is de kleinste levensduur van de andere ontwerpaspecten de maatgevende levensduur voor de hele wegconstructie. In het voorbeeld van figuur 34 is dit de vermoeiingslevensduur van het asfalt. In het geval dat niet voldaan wordt aan de toets van de spanningstoestand in de ongebonden fundering, moet het ontwerp van de wegconstructie worden aangepast.