Heeft u vragen? U kunt ons ook bellen op tel: 0318-695315

Betrouwbaarheid van zettingsprognoses
Deze tekst is gepubliceerd op 03-10-13

Terminologie

Om spraakverwarring te voorkomen, zijn hieronder in tabel 1 en de figuren 2 en 3 aanbevelingen gegeven voor de verschillende in gebruik zijnde termen. Hierbij is uitgegaan van:
  • de in omloop zijnde begrippen voor de zetting zoals die uit de interviews naar voren zijn gekomen;
  • CROW-publicatie 155 ‘Handleiding ontwerp en verbreding aardebaan van wegen en spoorwegen’ [10];
  • Rapportage van de CROW-werkgroep Keuzemodel wegconstructies, Fase 1 - Inventarisatie [11];
  • de verklarende woordenlijst uit CUR-publicatie162 ‘Construeren met grond’ [5].
[ link ]

Figuur 2. Schematisch dwarsprofiel met terminologie. Uit (a) blijkt dat overhoogte is gedefinieerd als zetting bij ingebruikname. Een andere betekenis is eindzetting. Zie ook tabel 1 met toelichting.

[ link ]

Figuur 3. Toelichting terminologie in ophoging-zetting-tijd-diagram. De stippellijn geeft het theoretisch verloop van de ophoging weer; in werkelijkheid treedt tijdens de ophoogfasen ook al zetting op. Verder is de overhoogte hier weergegeven als zetting bij ingebruikname; een andere betekenis van overhoogte is eindzetting; zie ook tabel 1 met toelichting.

Tabel 1. Aanbevolen termen bij zettingsprognose
Begrip Omschrijving
Achtergrondzetting of Autonome zetting Zetting ten gevolge van inklinking in polders door polderpeilverlaging, voortgaande zetting door vroegere ophogingen, gas- en zoutwinning, en dergelijke.
Bouwtijd (bovenbouw) Tijdsduur benodigd voor het aanbrengen van de verharding of de spoorstaven.
Bouwtijd (grondwerk) Tijdsduur vanaf begin ophoging tot begin aanbrengen verharding of spoorstaven
1)
.
Bruto-ophoging Totale hoogte van de aangebrachte grondconstructie:
bruto-ophoging = netto-ophoging + overhoogte
Opmerking: als een extra overhoogte wordt aangebracht, is de totale ophoging gedurende de wachttijd gelijk aan de bruto-ophoging vermeerderd met de extra overhoogte.
Eindzetting Zetting na een arbitrair gekozen periode van 10.000 dagen (=circa 27 jaar) vanaf start ophoging
1)
. Soms wordt aangehouden: 10, 50 of 100 jaar
2)
.
Extra overhoogte Zie ‘overhoogte, extra’
Extra zand Deze term niet gebruiken, zie bij ‘overhoogte’ en ‘zettingszand’
Fictieve start ophoging Tijdstip waarop een gefaseerde ophoging geacht wordt in zijn geheel aanwezig te zijn. Dit begrip wordt gebruikt indien in de berekening een gefaseerde ophoging wordt geschematiseerd tot een eenmalige ophoging van dezelfde grootte. Dit tijdstip wordt aangeduid met t = 0 en wordt, bij een gelijkmatige ophoogsnelheid, doorgaans halverwege de ophoogtijd genomen; soms wordt 2/3 aangehouden. Andere benaming: Equivalent belastingtijdstip.
Hydrodynamische periode Periode dat in de ondergrond wateroverspanningen aanwezig zijn ten gevolge van een ophoging.
Netto-ophoging Gedeelte van de grondconstructie dat op een bepaald tijdstip boven het oorspronkelijk maaiveld uitsteekt. In de wegenbouw wordt voor dit tijdstip het moment van ingebruikname aangehouden. Ook wordt wel een arbitrair gekozen periode van 10.000 dagen aangehouden
2)
.
Ophoging Gedeelte van de grondconstructie dat boven het oorspronkelijk maaiveld uitsteekt.
1)
Ophoogtijd Tijdsduur vanaf begin ophoging tot tijdstip waarop ophoging in zijn geheel (inclusief eventuele extra overhoogte) aanwezig is.
Overhoogte Zandlaagdikte (hoeveelheid grond) die wordt aangebracht met het doel na zetting van de ondergrond de gewenste hoogte van de constructie te bereiken.
1)

In de wegenbouw wordt aangehouden: overhoogte = zetting bij ingebruikname. Opmerking: door geotechnici wordt vaak aangehouden: overhoogte = berekende eindzetting
2)
.
Andere benamingen: zettingszand, zettingscompensatie.
De ook wel gebruikte term ‘extra zand’ wordt afgeraden.
Overhoogte, extra Extra zandlaagdikte (hoeveelheid grond) die tijdelijk wordt aangebracht om zetting van het grondlichaam te bespoedigen
1)
.
Andere benaming: tijdelijke overhoogte; deze term wordt afgeraden, evenals de ook wel gebruikte term ‘voorbelasting’.
Restzetting Zetting die zich voordoet in een bepaalde periode vanaf de oplevering van de bovenbouw (verharding/spoorstaven)
2)
.
Andere benaming: zetting in gebruiksfase.
Tijdelijke overhoogte Deze term niet gebruiken; zie: Extra overhoogte
Voorbelasten, voorbelasting Proces waarbij de belasting (ophoging) vroegtijdig wordt aangebracht en/of waarbij tijdelijk extra overhoogte wordt aangebracht teneinde de restzetting zo veel mogelijk te beperken. De term voorbelasting niet gebruiken als alternatief voor extra overhoogte.
Wachttijd Tijdsduur vanaf het moment dat de ophoging in zijn geheel is aangebracht, dus inclusief de eventuele extra overhoogte, tot einde bouwtijd grondwerk.
Zetting Geleidelijk en min of meer gelijkmatig afnemen van de hoogteligging van het maaiveld of de cunetbodem waarop een constructie is aangelegd
1)
.
Zettingstijd Tijdsduur die voor de slappe lagen beschikbaar is om zich te zetten onder het gewicht van de ophoging, voordat de verharding of bovenbouw wordt aangebracht
1)
.
De zettingstijd start feitelijk op het moment dat de ophoging start. Ook na het verstrijken van de zettingstijd treedt nog zetting op.
Als in de berekening wordt uitgegaan van de fictieve start van de ophoging, start de zettingstijd op dat moment en is de zettingstijd gelijk aan de wachttijd.
Let op: soms wordt de term consolidatietijd/aanpassingstijd gebruikt; dit is echter ongewenst aangezien gedurende de zettingstijd ook secundaire zetting optreedt.
Zettingsverschil Verschil in zetting van twee locaties
1)
.
Zettingszand Zandlaagdikte (hoeveelheid grond) die wordt aangebracht met het doel na zetting van de ondergrond de gewenste hoogte van de constructie te bereiken (= overhoogte).
De ook wel gebruikte term ‘Extra zand’ wordt afgeraden.
1) overgenomen uit CROW-publicatie 155 [10]
2) zie toelichting bij tabel 1
Toelichting bij tabel 1

Het begrip zetting

In verband met het begrip ‘zetting’ en afgeleiden wordt het volgende opgemerkt:
  • De eindzetting bestaat niet; meestal wordt gerekend met de zetting na 30 jaar.
  • De eindzetting is voornamelijk van belang voor de bepaling van de benodigde hoeveelheid ophoogmateriaal (zand).
  • Doorgaans wordt de zettingseis geformuleerd voor de restzetting; dit is de zetting gedurende de gebruiksfase. Voor de bepaling van de restzetting speelt het gedrag in de tijd een belangrijke rol.
  • De zettingsprognose wordt vaak gepresenteerd met een gelijke over- en onderschrijdingsmarge (bijvoorbeeld marge is plus of min 30%). Dit houdt in dat de berekening de gemiddelde waarde van de zetting geeft. Bij de beschrijving van stap 6 in paragraaf 4.2 wordt hierop nader ingegaan.
  • Zettingsprognoses worden uitgevoerd voor een of meer dwarsprofielen. Binnen een dwarsprofiel varieert de grootte van de zetting (bijvoorbeeld teenophoging, kruinophoging, hartophoging). Tussen de verschillende dwarsprofielen zal ook de grootte van de zetting variëren.
De grootte van de eindzetting (na 30 jaar) is afhankelijk van de ondergrond en de bruto-ophoging en kan oplopen tot meerdere meters. Aan de restzetting zal in de praktijk vaak de eis gesteld worden dat deze beperkt blijft tot hooguit enkele decimeters.
Netto-ophoging, overhoogte en restzetting
Zoals in de figuren 2 en 3 is aangegeven, is de overhoogte gelijk aan de berekende zetting op het tijdstip van ingebruikname. In de netto-ophoging is de restzetting begrepen. Dit is gebruikelijk in de (spoor)wegenbouw, waar het wegdek, respectievelijk de bovenkant rails, worden opgeleverd op het gewenste niveau. Tijdens de gebruiksfase zakt de verharding/spoorrail geleidelijk beneden dit niveau ten gevolge van de restzetting.
Door geotechnici wordt vaak een andere definitie voor netto-ophoging gehanteerd. Zij stellen de netto-ophoging gelijk aan de berekende eindzetting op t = 10.000 dagen, dus exclusief de restzetting. De overhoogte is dan gelijk aan de berekende eindzetting. Op het tijdstip van ingebruikname ligt de constructie iets te hoog. Door de restzetting zakt de constructie geleidelijk naar het gewenste niveau. In bijvoorbeeld de waterbouw is dit een gebruikelijke werkwijze, omdat de dijktafelhoogte aan het eind van de planperiode nog steeds het vereiste niveau moet hebben.
Als in de zettingberekening de laatste definitie is aangehouden (overhoogte = berekende eindzetting) terwijl de uitvoering uitgaat van de eerste definitie (overhoogte = berekende zetting bij ingebruikname), wordt een te grote overhoogte aangebracht, ervan uitgaande dat het zettingsproces verloopt zoals is berekend. In dat geval komt bij het verwijderen van de overhoogte ook meer zand vrij dan was voorzien.
In dit verband is ook het ontwerppeil (bovenkant verharding) dat op de tekening staat vermeld, van belang. Hiervoor moet duidelijk zijn aangegeven of dit de toestand bij ingebruikname betreft of de toestand na 10.000 dagen.
Duur van de gebruiksfase
Ook het einde van de gebruiksfase moet duidelijk worden vastgelegd. In geotechnische berekeningen wordt vaak t = 10.000 dagen (circa 27 jaar) aangehouden. In veel gevallen wordt hiervan afgeweken, bijvoorbeeld 10 à 12 jaar (periode groot onderhoud), 50 jaar of zelfs 100 jaar.
Restzetting
In de praktijk zal de keuze van het startpunt van de restzetting vaak niet erg relevant zijn. Alleen als de periode tussen oplevering grondwerk en oplevering verharding groot is en/of de belastingtoename in deze periode groot is, kan het veel verschil maken welk tijdstip als startpunt van de restzetting wordt gekozen. Soms wordt als starttijdstip de oplevering van het grondwerk aangehouden, maar dit is voor de opdrachtgever vaak niet relevant.
Achtergrondzetting
Naast zetting door een ophoging (belastingverhoging) is in veel gebieden sprake van een zogenaamde achtergrondzetting of autonome zetting (bijvoorbeeld door inklinking in polders door polderpeilverlaging, voortgaande zetting door vroegere ophogingen, zetting door gas- en zoutwinning). Bij de rapportage van de zettingsprognose moet worden aangegeven of, en zo ja hoe, rekening is gehouden met de achtergrondzetting.
Klink van de ophoging
Doorgaans wordt in de zettingsberekening alleen de samendrukking van de ondergrond beschouwd. De ophoging zelf zal ook kunnen inklinken met als gevolg extra zetting van de bovenkant. Bij de beschrijving van stap 7 van de ontwerpprocedure (paragraaf 4.2) wordt hierop nader ingegaan. Bij de rapportage van de zettingsprognose moet worden aangegeven of, en zo ja hoe, rekening is gehouden met klink van de ophoging.
Onnauwkeurigheid en onzekerheid
In de praktijk wordt veel gesproken over de onnauwkeurigheid en de onzekerheid van zettingen. Strikt genomen betekenen deze termen niet hetzelfde. De term onnauwkeurigheid wordt bijvoorbeeld gebruikt om de marge aan te geven van een berekend getal. De term onzekerheid heeft te maken met onzekerheden door onvoldoende bekendheid of onzekerheden zoals rekenfouten, meetfouten en dergelijke. In hoofdstuk 6 is hier nader op ingegaan. In deze publicatie wordt aangesloten bij het praktijkgebruik, wat betekent dat beide termen door elkaar worden gebruikt.