Inleiding

In een groot gedeelte van Nederland bestaat de ondergrond uit klei- en veenlagen. In figuur 1 is de totale dikte van deze lagen aangegeven. Klei- en veenlagen zijn weinig draagkrachtig en daarom bij belasting gevoelig voor blijvende vervormingen. Bij belasting wordt de ondergrond samengedrukt. Daarnaast kan deze voor een deel worden weggeperst en afschuiven. Bij de aanleg van infrastructurele werken moet hiermee rekening worden ge houden. Denk hierbij niet alleen aan verhardingsconstructies voor wegen, spoorwegen en terreinen, maar bijvoorbeeld ook aan geluidswallen. Verder speelt de gevoeligheid voor permanente vervormingen een rol; zowel bij de aanleg van nieuwe constructies als bij onderhoud en reconstructies van bestaande verhardingen.

De samendrukking die in de ondergrond optreedt als gevolg van de aanleg van een wegconstructie of het aanbrengen van versterkingslagen op bestaande wegen, wordt zetting genoemd. In figuur 2 is weergegeven hoe groot in diverse delen van het land de zetting is dertig jaar na het aanbrengen van een ophoging van een meter zand. Deze zetting is een maat voor de samendrukbaarheid van de bodem. Als er veel zetting optreedt, bestaat de bodem uit samendrukbare, slappe lagen. Uit de figuur blijkt dat de grootste zettingen zich voordoen in het westen en noorden van het land en langs de grote rivieren.

Zetting vindt ook plaats zonder dat er bouwactiviteiten plaatsvinden. Deze vorm van zetting wordt autonome zetting genoemd. Autonome zetting (of achtergrondzetting) treedt op ten gevolge van inklinking in polders door polderpeilverlagingen, voortgaande zetting door vroegere ophogingen en bodemdaling.

Als tijdens de gebruiksfase van een verharding zetting van betekenis optreedt, en vooral als deze zetting ongelijkmatig is, kan dat leiden tot discomfort en zelfs tot onveilige situaties voor de weggebruiker. Om dit verschijnsel zo veel mogelijk te voorkomen, worden er eisen gesteld aan de maximale langsonvlakheid van een verharding. Om aan deze eisen te voldoen, worden er in de bouw- of reconstructiefase maatregelen getroffen om de zetting in de gebruiksfase te beperken. Vaak houden die in dat vóór de ingebruikname van de weg al een groot deel van de uiteindelijk te verwachten zetting wordt bewerkstelligd. De zetting die vervolgens nog optreedt in de gebruiksfase, wordt aangeduid als de restzetting. Zoals vermeld is het zaak om deze restzetting zo beperkt mogelijk te houden. Niet alleen uit het oogpunt van comfort en veiligheid, maar ook omdat een te grote restzetting hoge onderhoudskosten met zich meebrengt.

In het ontwerp van een verhardingsconstructie kan op verschillende manieren rekening worden gehouden met een weinig draagkrachtige ondergrond. De traditionele manier is om de ondergrond voor te belasten. Hierdoor wordt in een vroeg stadium de zetting geforceerd. De voorbelasting bestaat uit een tijdelijke laag zand. Door het gewicht van het zandpakket wordt tijdens de bouwfase het in de ondergrond aanwezige grondwater uitgedreven. De ondergrond vervormt hierdoor en de dichtheid (volumieke massa) van de ondergrond neemt toe. Door de dichtere pakking van de grond nemen de draagkracht en de weerstand tegen permanente vervorming toe.

Met de techniek van voorbelasting wordt beoogd dat het grootste deel van de zetting plaatsvindt voordat de weg voor verkeer wordt opengesteld. De vervormingen van de ondergrond tijdens de gebruiksfase (restzetting) van de verharding zullen dan beperkt zijn. Voor meer informatie over zetting en zettingsberekeningsmethoden wordt verwezen naar [6].

Naast de traditionele methode om restzetting tegen te gaan, zijn er diverse andere oplossingsrichtingen mogelijk (zie figuur 3). Dit zijn:

• het verbeteren van de ondergrond;
• het overbruggen van de ondergrond, waarbij de weg wordt ‘gedragen’;
• het verminderen van het gewicht op de ondergrond;
• het draineren van de ondergrond;
• een combinatie van genoemde oplossingsrichtingen.

In figuur 3 is de oplossingsrichting ‘Draineren’ gericht op het versnellen van zettingen ten opzichte van de basisoplossing. Door de versnelde zetting van de ondergrond in de bouwfase zal de restzetting in de gebruiksfase geringer zijn. De overige oplossingsrichtingen hebben als doel de restzetting te reduceren door het gewicht op de ondergrond te verminderen of de ondergrond te verbeteren, of de ondergrond te laten zoals die is maar hem te overbruggen.

Deze publicatie richt zich op de oplossingsrichting ‘Verminderen’ (van het op te brengen gewicht) door het toepassen van lichte ophoogmaterialen. In bijlage III worden de andere oplossingsrichtingen kort toegelicht.

Afweging oplossingsrichtingen
Bij elk project waarbij sprake is van zettingen van de ondergrond, moet worden afgewogen of de restzettingen zullen worden beperkt door de traditionele manier van voorbelasten of door gebruik te maken van een of meer andere oplossingsrichtingen, waaronder het ‘Verminderen van het gewicht’. Een integrale afweging is noodzakelijk om hierin de juiste keuze te maken. Hierbij zijn onder meer de volgende factoren van invloed:

• opbouw en eigenschappen van de ondergrond;
• kosten (zowel aanleg- als onderhoudskosten);
• duurzaamheid;
• bouwtijd;
• verkeershinder;
• geometrie van de bouwwegen;
• invloed van de bouwmethode op de omgeving;
• invloed van de bouwmethode op de ondergrondse infrastructuur;
• grondwaterstand, waterpeil en drooglegging;
• stabiliteit van de ondergrond;stabiliteit van taluds langs de wegconstructie;
• stabiliteit van taluds langs de wegconstructie;
• stabiliteit en vervorming van bestaande wegconstructies bij wegverbredingen.

Als al deze aspecten in de overweging zijn betrokken, kan blijken dat de oplossingsrichting ‘Verminderen van het gewicht’ een goede keus is.

Doel publicatie
Met deze publicatie wordt beoogd de wegbouwkundig/geotechnisch ontwerper praktische handvatten te geven om een verhardingstechnisch ontwerp te maken waarin lichte ophoogmaterialen zijn opgenomen. De publicatie geeft daarnaast informatie voor opdrachtgevers en bestekschrijvers.
In de publicatie worden verschillende lichte ophoogmaterialen behandeld. Aan de orde komen korrelvormige materialen, geëxpandeerd polystyreen (EPS) en schuimbeton. De publicatie vervangt CROW-publicatie 150 ‘Toepassingsrichtlijn voor EPS in de wegenbouw’ [3] en CROW-publicatie 173 ‘Schuimbeton voor wegen en terreinen’ [5].

Hoofdstuk 8 behandelt de aanvullende aandachtspunten voor het beheer en onderhoud van constructies met lichte ophoogmaterialen. Ook wordt ingegaan op de beheerkosten.

In de bijlagen is onder andere per soort ophoogmateriaal een productblad opgenomen met materiaaleigenschappen. Ook zijn drie factsheets opgenomen van projecten met lichte ophoogmaterialen.