Het bepalen van de laagdikte voor dichte bekledingen

De benodigde laagdikte in de zone waarin wateroverdrukken optreden wordt bepaald met de volgende formule:

d = benodigde laagdikte [m]
Q_n = factor, afhankelijk van de taludhelling [-]
I_w = dichtheid water [kg/m³]
I_a = dichtheid bekleding [kg/m³]
R_w = reductiefactor in verband met de ligging van de buitenwaterstand [-].

De dichtheden van de verschillende waterdichte asfaltsoorten zijn opgenomen in Tabel 1.

De genoemde dichtheden van de asfaltsoorten zijn (veilige) gemiddelde waarden voor mengsels uit de Standaard 2010. Een hoger bitumenpercentage of een hogere holle ruimte resulteert in een lagere dichtheid. De grootte van de wateroverdruk is mede afhankelijk van de taludhelling. De invloed van de taludhelling op de wateroverdruk is verdisconteerd in de factor Q_n. Voor het bepalen van de factor Q_n kan Figuur 1 worden gebruikt.

De zone waarin wateroverdrukken kunnen optreden is de zone tussen de maatgevende grondwaterstand in het dijklichaam en de onderrand van de gesloten bekleding. Het is niet noodzakelijk dat deze asfaltdikte in de hele zone aanwezig is. Aan de onderrand van de bekleding en ter hoogte van de maatgevende grondwaterstand is geen wateroverdruk aanwezig. Tussen deze twee uitersten is het verloop van de omhullende van de optredende wateroverdrukken bij benadering parabolisch. Uit praktisch oogpunt wordt de maximaal benodigde laagdikte tot aan de teen van de constructie doorgezet. Naar boven toe kan de dikte van de asfaltbekleding afnemen, afhankelijk van de optredende wateroverdruk.

Om de benodigde laagdikte op elke willekeurige plaats te kunnen berekenen, dient er een assenstelsel te worden opgezet, waarbij de y-as verticaal omhoog wijst. Het nulpunt van deze y-as wordt gelegd op de onderrand van de asfaltbekleding, waarbij het maximum (a + v) ter hoogte van de maatgevende grondwaterstand ligt. Dit is weergegeven in Figuur 2.

Voor de eenvoud wordt er nu van uitgegaan dat het maximum ligt op 0,5*( a + v) boven de onderrand van de bekleding, in plaats van 0,47*( a + v).

De laagdikte als functie van y kan dan als volgt worden beschreven:

Hierin is:

• d(y) = de benodigde laagdikte op y meter van de onderrand van de gesloten bekleding [m]
• d_max = de maximaal benodigde laagdikte [m]
• y = de verticaal gemeten afstand van de onderrand van de gesloten bekleding tot het beschouwde punt [m]
• a = de verticaal gemeten afstand van de onderrand van de gesloten bekleding tot de maatgevende buitenwaterstand [m]
• v = de verticaal gemeten afstand van de maatgevende buitenwaterstand tot de maatgevende grondwaterstand [m].

Invloed van de teenconstructie

De aard en de vorm van de teenconstructie beïnvloeden de grootte van de wateroverdruk. Een open teenconstructie bevordert het afstromen van het water uit het dijklichaam terwijl een gesloten teenbescherming of een damwand het afstromen bemoeilijkt. Als er een gesloten teenbescherming of damwand aanwezig is, moet de invloed hiervan worden meegenomen bij het bepalen van de benodigde laagdikte. Hiervoor wordt (a + v) in de formules hierboven herschreven tot (a + r + v) danwel (a + q + v). Voor een gesloten teenbescherming wordt gerekend met de waarde r en voor een damwand met de waarde q zoals aangegeven in Figuur 3.

De aanwezigheid van een damwand of een gesloten teenbescherming beïnvloedt ook de ligging van de maatgevende buitenwaterstand omdat de fictieve onderrand van de bekleding op een ander niveau komt te liggen.