Beschrijving van de verschillende onderdelen van een steenzetting
HIeronder wordt ingegaan op de verschillende onderdelen van het bekledingssysteem van een steenzetting.
Bekledingssysteem
Het bekledingssysteem van elke steenzetting bevat een toplaag en een ondergrond (basismateriaal of granulaire aanvulling). Afhankelijk van de eigenschappen van de toplaag, de ondergrond en de hydraulische omstandigheden, kunnen tussen de toplaag en de ondergrond een extra granulaire laag en geotextiel worden toegepast. Figuur 1 geeft een schematische weergave van een veel voorkomende opbouw van het bekledingssysteem van een steenzetting.
Figuur 1 Schematische weergave van een veel voorkomende opbouw van het bekledingssysteem van een steenzetting.
Toplaag
Standaardelementen
Een toplaag met standaardelementen is de meest gebruikte toplaag van een steenzetting. Voor standaardelementen geldt dat de toplaagelementen niet onderling verbonden zijn, maar de elementen extra stabiliteit ontlenen aan het onderling verband van de zetting. De typen worden onderscheiden door hun vorm (blokken of zuilen) en materiaal (beton, natuursteen of restproducten). Hieronder worden de type toplagen weergegeven die in Nederland voorkomen en door producten geleverd kunnen worden.
Figuur 10 Basaltzuilen.Figuur 11 Vilvoordse steen.Figuur 12 Lessinische steen.Figuur 13 Petit granit.Figuur 14 Graniet.Figuur 15 Noorse steen.
Type toplaag: restproduct
Figuur 16 Koperslakblokken.Figuur 17 Quattroblocks (bron: Website Holcim)Figuur 18 Ronaton XL (bron: Website Ron@ton XL)Figuur 19 Ronaton Blokkenmatten (bron: Website Ron@ton XL)
De open ruimte tussen de elementen wordt veelal ingewassen om wrijving en klemming tussen de toplaagelementen te bevorderen. Een neveneffect van inwassen is dat de waterdoorlatendheid van de toplaag afneemt. Dit is ongunstig voor de stabiliteit van het element. Aangenomen wordt dat het positieve effect bij moderne steenzettingen groter is dan het negatieve effect.
Over het algemeen wordt voor het inwassen hoekig granulair materiaal zoals steenslag of gebroken grind gebruikt. Dit materiaal spoelt over het algemeen niet gemakkelijk uit (bij inspecties dient de kwaliteit van de eventuele inwassing gecontroleerd te worden). Merk op dat rechthoekige betonblokken zonder afstandhouders en Verkalit niet ingewassen worden. Bij betonblokken worden ter vergroting van de open ruimte soms afstandhouders toegepast om bredere stoot- of langsvoegen te creëren.
Ingegoten steenzetting
Om uitspoeling te voorkomen en de samenhang tussen de toplaagelementen te vergroten kan een toplaag met standaardelementen, als de open ruimte tussen de elementen groot genoeg is, worden ingegoten.
Voor de penetratie wordt meestal asfaltmastiek gebruikt, maar ook (colloïdaal) (cement)beton is mogelijk. Wanneer de penetratie “vol en zat” is zijn de spleten van boven af tot meer dan de helft van de toplaagdikte gevuld met penetratiemateriaal. In dat geval zijn de toplaagelementen zodanig met elkaar verbonden dat het geheel als een plaatbekleding fungeert. De bekleding is in dit geval als ondoorlatend te karakteriseren.
Overlaagde steenzetting
In sommige gevallen is de bestaande steenzetting versterkt door deze te overlagen met:
losse breuksteen.
vol en zat gepenetreerde breuksteen.
polyurethane bonded aggregate (PBA).
een nieuwe steenzetting op een uitvullaag.
De overlaging fungeert als voorbelasting op de toplaag en voorkomt dat de onderliggende elementen uit de toplaag worden gedrukt.
Geschakelde steenzetting
Een steenzetting met onderling verbonden toplaagelementen wordt een geschakelde steenzetting genoemd. Bij blokkenmatten zijn de betonblokken onderling verbonden door kabels of een geokunststof.
Steenzetting met ruwheidselement
Sommige toplagen zijn voorzien van ruwheidselementen. Deze elementen steken uit en zorgen voor reductie van golfoploop (en golfoverslag). Merk op dat de krachten van het water op deze uitstekels kunnen leiden tot kantelen en wrikken van de elementen.
Granulaire laag
Een granulaire laag heeft een uitvulfunctie die van belang is bij het zetten van de afzonderlijke stenen, maar kan ook een filterfunctie hebben. De granulaire laag kan dus uit meerdere lagen zijn opgebouwd.
Voor een granulaire laag wordt meestal steenslag gebruikt. Om de opwaartse druk op de toplaag door golven te beperken moet de doorlatendheid van de granulaire laag zo klein mogelijk zijn. Dit wordt bereikt door een fijne sortering met een lage porositeit toe te passen.
Uitvullaag
De toplaagelementen worden machinaal of met de hand op het talud gezet. Om de toplaagelementen met een vlakke onder- of bovenkant te kunnen zetten is een granulaire laag nodig. Een granulaire laag onder de toplaag fungeert daarom altijd als uitvullaag.
Filter
Een granulaire laag kan ook als filter fungeren. Met het filter wordt uitspoeling van de ondergrond voorkomen.
Geotextiel
Een geotextiel op de ondergrond fungeert over het algemeen als filter. Om uitspoeling van de ondergrond te voorkomen dient het geotextiel gronddicht en waterdoorlatend te zijn. Hiervoor worden twee typen geotextielen gebruikt: vliezen (non-woven) en weefsels (woven). Een derde type, folie, is waterdicht en wordt alleen in bijzonder gevallen gebruikt.
In sommige gevallen wordt ook een geotextiel tussen de toplaag en granulaire laag aangetroffen.
Onderlaag
Granulaire aanvulling
Een geotextiel op de ondergrond fungeert over het algemeen als filter. Om uitspoeling van de ondergrond te voorkomen dient het geotextiel gronddicht en waterdoorlatend te zijn. Hiervoor worden twee typen geotextielen gebruikt: vliezen (non-woven) en weefsels (woven). Een derde type, folie, is waterdicht en wordt alleen in bijzonder gevallen gebruikt.
In sommige gevallen wordt ook een geotextiel tussen de toplaag en granulaire laag aangetroffen maar dit verkleint de topdoorlatendheid en daarmee de stabiliteit in golfaanval. Vroeger werden vaak vlijlagen toegepast: één of meer lagen plat in verband geplaatste (bak)stenen.
Basismateriaal
Het basismateriaal van een steenzetting is de bovenste laag die behoort tot het grondlichaam van een dijk of dam. Afhankelijk van de opbouw van de dijk bestaat het basismateriaal doorgaans uit zand of klei/keileem. In een doorsnede kunnen verschillende typen basismateriaal worden aangetroffen. Merk op dat bij de aanleg van dijken ook (pers)kades van klei/keileem zijn toegepast. Deze kades hebben veelal een beperkte hoogte.