Beknopte modelbeschrijving asfaltbekledingen - Stabiliteit bekleding asfalt

Voor asfaltbekledingen moeten in de toetsing twee faalmechanismen worden beoordeeld: bezwijken als gevolg van golfklappen (AGK) en bezwijken als gevolg van wateroverdruk (AWO).

Voor de Eenvoudige toets op golfklappen is alleen voor vol en zat gepenetreerde breuksteen een beoordeling voorzien. Deze beoordeling is een vuistregel ten aanzien van de minimale laagdikte van de bekleding: als daaraan wordt voldaan, dan leert de praktijk dat geen schade mag worden verwacht.

Voor de Gedetailleerde toets van bekledingen van waterbouwasfaltbeton belast door golfklappen wordt binnen het WTI getoetst (toetslaag 2) op het begin van scheurvorming ten gevolge van vermoeiing. De mechanica-modellering waarmee de spanningen onderin de asfaltbekleding worden berekend is weergegeven in Figuur 6.6. De golfklapbelasting is daarbij geschematiseerd tot een prismatische belasting. Aangezien bezwijken van waterbouwasfaltbeton naar verwachting optreedt door vermoeiing van het materiaal, wordt voor iedere golfklap in het golfveld een bijdrage aan de vermoeiingsschade berekend. Het stadium waarop wordt beoordeeld, de zogenaamde faaldefinitie, is het begin van scheuren van de asfaltbekleding vanaf de onderzijde van de asfaltbekleding. Voor die berekening wordt het materiaal gekarakteriseerd door een vermoeiingsrelatie die aangeeft hoeveel belastingwisselingen van een zeker spanningsniveau kunnen optreden alvorens het materiaal gaat scheuren. De breuksterkte van het materiaal die aan de hand van materiaalproeven op monsters kan worden bepaald, is een belangrijke grootheid die de ligging van de vermoeiingsrelatie bepaald. Met de regel van Miner wordt de totale vermoeiingsschade door alle lastherhalingen gedurende een storm bepaald. De daarvoor benodigde formules zijn geïmplementeerd in software: GOLFKLAP / WaveImpact [2], [6]. Voor omstandigheden waarbij de ondergrond mogelijk bezwijkt, wordt verwezen naar de Toets op maat.

Door het levensduurmodel voor WAB te gebruiken om de breuksterkte op de peildatum te bepalen wordt niet alleen rekening gehouden met de vermoeiing tijdens de storm, maar ook met de daaraan voorafgaande veroudering, de degradatie van het asfalt.

Voor de beoordeling van asfaltbekledingen belast door wateroverdruk wordt binnen het WTI (toetslaag 1) het evenwicht van een mootje van de bekleding loodrecht op het talud beoordeeld, zie Figuur 6.7. De belasting bestaat daarbij uitsluitend uit de statische waterdrukken door het grondwater in de dijk wat stroomt van de maatgevende grondwaterstand (MGWS) via en de buitenwaterstand (SWL).

De faaldefinitie die voor dit mechanisme wordt gehanteerd is het lokaal loskomen van de bekleding van zijn ondergrond als gevolg van een netto wateroverdruk. De bij de rekenregels gegeven aannamen voor het niveau van de freatische lijn in de dijk die bij de modellering zijn gegeven, zijn conservatief. Als een Toets op maat nodig blijkt, kan daarom de aandacht wellicht beter worden gericht op de geohydrologische omstandigheden, de grootte van de wateroverdrukken, dan op de reststerkte.

In de beoordeling van asfaltbekledingen is na bezwijken van de toplaag ook nog een beoordeling van de erosiebestendigheid van de eventueel aanwezige onderlaag van klei (ABO) voorzien. Voor dat onderdeel is voor de vierde toetsronde van asfaltbekledingen alleen een Toets op maat voorzien. En in de Toets op maat kan er uiteraard ook aandacht worden geschonken aan andere reststerkte-componenten zoals de bijvoorbeeld reststerkte van het dijklichaam zelf.

Het erosiemodel voor de onderlaag is hetzelfde empirische model dat voor erosiesterkte van de onderlaag van grasbekledingen kan worden gebruikt.