Voor het ontwerp van de toplaag van een steenzetting komen twee groepen varianten in aanmerking: een groep standaardelementen en een groep aanverwante bekledingstypen. De eerste groep wordt hier besproken en de laatste in §13.4.1.
Een toplaag met standaardelementen is de meest gebruikelijke toplaag van een steenzetting. Normaliter wordt deze toplaag toegepast in de golfklapzone van zee- en meerdijken, en vaak ook op minder zwaar belaste taluds (rivierdijken, golfoploopzone).
Een belangrijk kenmerk van dit type is dat de elementen niet onderling verbonden zijn, maar dat ze extra stabiliteit ontlenen aan het onderlinge verband van de zetting. De mogelijke typen worden in hoofdlijnen onderscheiden door hun vorm en hun materiaal, zie Tabel 13- 2. In Figuur 13-2 afbeeldingen van de verschillende toplagen.
Tabel 13-2: Typen toplagen met standaardelementen
|
Blokken
|
Zuilen
|
Nieuw/hergebruik
|
Beton
|
Betonblokken
|
Betonzuilen
|
Nieuw+hergebruik
|
Natuursteen
|
Granietblokken
|
Basaltzuilen
|
Alleen hergebruik
|
Restproducten
|
Koperslakblokken
|
|
Alleen hergebruik en alleen als aan milieueisen wordt voldaan
|
Figuur 13-2: Typen toplagen met standaardelementen
Er is geen precieze definitie van blokken en zuilen. In Tabel 13-3 staan de kenmerkende verschillen tussen blokken en zuilen.
Tabel 13-3 Verschillen tussen blokken en zuilen
|
Blokken
|
Zuilen
|
Spleetbreedte
|
Constant
|
Variabel
|
Vorm
|
Regelmatig vierkant, rechthoekig, of zeshoekig
|
Onregelmatig (soms regelmatig), veelhoekig
|
Open ruimte
|
Meestal minder dan bij zuilen, doorgaans 0-5%
|
Meestal meer dan bij blokken, doorgaans 5-15%
|
Samenhang
|
Meestal minder dan bij zuilen
|
Meestal meer dan bij blokken
|
Toplaagstabiliteit
|
Meestal minder dan bij zuilen
|
Meestal meer dan bij blokken
|
Inwassing
|
Meestal niet
|
Meestal wel
|
met steenslag
Alle nieuw aan te leveren toplaagelementen zijn tegenwoordig van beton. Bij nieuwe elementen is beton namelijk gunstiger dan natuursteen uit het oogpunt van ontwerpvrijheid (verschillende afmetingen en typen leverbaar), materiaalkosten en uitvoeringstechniek (machinaal per pakket te plaatsen). Zijn er oude elementen beschikbaar voor hergebruik, dan verandert de afweging: hergebruik is vaak zeer gunstig uit het oogpunt van kosten en milieu. Daarnaast zijn soms op grond van esthetische overwegingen elementen van natuursteen gewenst. Bestaande elementen die bestaan uit restproducten, zoals koperslakblokken, worden alleen toegepast als wordt voldaan aan eisen met betrekking tot mogelijke milieuvervuiling (bijvoorbeeld door uitloging).
Uit het bovenstaande blijkt dat zuilen meestal gunstiger zijn dan blokken en dat beton meestal gunstiger is dan andere materialen. Daarom wordt bij nieuw aan te leveren elementen meestal gekozen voor betonzuilen. Er bestaan verschillende typen betonzuilen: Basalton, PIT-Polygoonzuilen, Ronaton, C-Star, Hillblock en Hydroblocks (de laatste twee typen worden vanwege de vorm, en ondanks de naam, in deze Handreiking behandeld als een zuil). Deze typen kunnen machinaal in pakketten worden geplaatst, zijn leverbaar in verschillende zuilhoogten en –dichtheden, kunnen worden voorzien van een ruw laagje op de kop van de steen ('ecotop') om de ecologische eigenschappen te verbeteren en kunnen tenslotte in afwijkende kleuren worden uitgevoerd. Figuur 13-3 bevat afbeeldingen van zes voorbeelden van zuilenzettingen.
Figuur 13-3: Zes typen zuilenzetting
Behalve de vorm en het materiaal zijn er nog enkele vrijheidsgraden bij het kiezen van een toplaagtype:
-
Bij betonzuilen en betonblokken kan worden gekozen voor het toepassen van een ecotop (Figuur 13-4). Dit is een ruw laagje op de bovenkant van de
elementen ter bevordering van flora en fauna. Ecotops worden niet meegeteld in de rekenwaarde van de toplaagdikte.
Figuur 13-4: Betonzuilen met ecotop
-
In geval van hergebruik van betonblokken en granietblokken is het mogelijk de beschikbare elementen gekanteld toe te passen (Figuur 13-5). Hierdoor neemt de sterkte toe en het bekleedbare oppervlak af. De wijze van plaatsing heeft geen gevolgen voor de te hanteren rekenregels.
Figuur 13.5: Gekantelde betonblokken
-
Omdat een kleine open ruimte ongunstig is voor de stabiliteit van de toplaagelementen, zijn bij betonblokken maatregelen mogelijk ter vergroting van de open ruimte: toepassing van afstandhouders of het plaatsen van de blokken met een stootvoeg (zie Figuur 13-6).
Figuur 13-6: Twee maatregelen ter vergroting van de open ruimte (bovenaanzicht)
-
Voor toplaagtypen met een natuurlijke variatie in de elementhoogte (met name basaltzuilen en gekantelde granietblokken) bestaan twee manieren van plaatsing op de granulaire laag: met vlakke onderkant of met vlakke bovenkant (dus ongelijke dikte van de granulaire laag), zie Figuur 13-7.
De afbeelding in Figuur 13-8 bevat een voorbeeld van het eerste type. Beheerstechnisch heeft een vlakke bovenkant vaak de voorkeur (zichtbaarheid van verzakkingen en betreedbaarheid); een nadeel is dat vanwege de ongelijke granulaire laag moet worden gerekend met een grotere, dus minder gunstige laagdikte. Bij plaatsing met vlakke onderkant kan dit deel ontwerp alleen worden toegepast als de variatie in de elementhoogte niet te groot is (zie §4.5.6).
Figuur 13-7: Twee manieren van plaatsing op de granulaire laag
Figuur 13-8: Onregelmatige granietblokken op een gelijkmatige granulaire laag