VENCON 2.0 - Voorbeeld Gemeenteweg
Het ingenieursbureau van een gemeente moet een verhardingsadvies opstellen voor een ongewapende betonverharding. In dit voorbeeld worden de ontwerpstappen uitgelegd en wordt de dimensioneringsberekening met Vencon 2.0 uitgevoerd.
Uitgangspunten
De natuurlijke ondergrond ter plaatse van het tracé bestaat uit slappe lagen tot 15,5 m -N.A.P. Daarop ligt zand (zwak/matig, siltig). De gemeente beschikt naast boringen over sondeergegevens. Op basis van de sondeerwaarden is een beddingsgetal van de ondergrond van 0,020 MPa/mm bepaald.
Drooglegging
Met peilbuismetingen is vastgesteld dat de drooglegging van de weg voldoende is (> 1,0 m afstand tussen gemiddeld hoogste grondwaterstand en bovenkant verharding).
Verkeersbelasting
Op basis van een verkeersprognose zijn voor de verkeersbelasting de volgende gegevens beschikbaar gekomen of herleid:
- ontwerplevensduur: 30 jaar
- aantal gebruiksdagen per jaar: 365
- gemiddelde etmaalintensiteit (doorsnede): 100 vrachtauto’s over de doorsnede
- gemiddeld aantal assen: 3,5 per voertuig
- verkeersgroei per jaar: 2%
- maximale aslast: 170 kN
- aslastspectrum spectrum ‘gemeenteweg’ in Vencon 2.0
Ontwerp en dimensionering
Geotechnische maatregel
Aan de hand van het ingewonnen geotechnische advies wordt besloten om over het gehele lengteprofiel een laag schuimbeton aan te brengen. De droge volumieke massa bedraagt 600 kg/m3.
Met een evenwichtsberekening is de laagdikte van het schuimbeton bepaald. Bij het geotechnisch advies is rekening gehouden met zettingen die aan de hoge zijde van de weg optreden. De dikte van het schuimbeton is variabel en afhankelijk van de zettingsprognose. De laagdikte bedraagt maximaal 1,80 meter. Het schuimbeton wordt laagsgewijs in diktes van circa 0,30 m in het werk gepompt. Het schuimbeton krijgt een overbreedte van 1,0 meter zodat de rupsen van de slipformpaver op deze onderbaan kunnen rijden. De veiligheid tegen opdrijven is berekend aan de hand van CROW-publicatie 325 ‘Lichte ophoogmaterialen in de wegenbouw’ [11].
Verhardingsopbouw
Uit praktische overwegingen wordt op het schuimbeton een laagje zand aangebracht. Door de laagdikte hiervan te variëren wordt de verkanting van de weg gemaakt. Voor de lastspreiding op de schuimbetonlaag zorgt een 0,25 m dikke laag steenfundering. Op de fundering wordt een verdeuvelde, ongewapende betonverharding aangelegd. De langsvoegen worden gekoppeld. De sterkteklasse van het beton is C 35/45, milieuklasse XF4. Omdat met een slipformpaver wordt gewerkt, vermeldt het bestek consistentieklasse C1. Het bestek schrijft daarnaast portlandvliegascement CEM II/B-V 32,5 R en een grootste korrelafmeting (Dmax) van 31,5 mm voor.
Weg lay-out
De wegbreedte bestaat uit twee rijstroken met een totale breedte van 8,0 meter. De rijstrookbreedte tussen de markeringen bedraagt 3,50 m.
Plaatvormen en voegpatronen
Voordat de benodigde dikte van de betonverharding wordt berekend, worden de plaatvorm en het voegenpatroon bepaald. De plaatbreedte bedraagt evenals de plaatlengte 4,0 m. Het bovenaanzicht van de betonweg met de locatie van de koppelstaven en de deuvels is aangegeven in onderstaande figuur.
Dimensioneren met Vencon 2.0
De plaatdikte wordt berekend met Vencon 2.0. Nadat de projectgegevens in het eerste tabblad zijn ingevuld, wordt in het tabblad Weg lay-out de geometrie van de weg ingevoerd. Verder worden de sterkteklasse van het beton en de voegtypen voor de langs- en dwarsvoeg aangegeven. De draagkracht van de ondergrond, het schuimbeton en de steenfundering worden opgegeven in het tabblad voor de onderbouw. Nadat de lay-out van de weg, de belastingen en de ontwerpkeuzes voor de verharding zijn ingevoerd, wordt een besteksdikte van 227 mm inclusief uitvoeringstoleranties berekend, die wordt afgerond op 0,23 m (zie onderstaande figuren).
Detaillering
Bij het detailleren van de verharding worden oplossingen voor de voegen, de kantopsluiting en de aansluitingen op andere verhardingen uitgewerkt en uitgetekend. De detaillering van de dwars- en langsvoegen en de uitzetvoegen (beton-beton en beton-asfalt) is opgenomen in onderstaande figuur.
Om inwatering en erosie van de steenfundering te voorkomen, wordt besloten om een bitumineuze voegvulling aan te brengen. De details hiervan, en van de kantopsluiting en de kolken, zijn opgenomen in onderstaande figuren.
Hulpmiddel voor ontwerp en dimensionering Vencon 2.0
Het berekenen van de betonplaatdikte, inclusief de toetsing, kan plaatsvinden met het ontwerpprogramma voor ongewapende en doorgaand gewapende betonverhardingen Vencon 2.0. Het programma is onderstaand te downloaden.