civieltechnisch centrum uitvoering research en regelgeving
nederlandse geotextielorganisatie ........
~_...-..._-"-
geokunststoffen in de civiele techniek CUR-uitgave 151
ERRATA Pag. 35
bijschriften van figuur 4.2 (l tlrn 5) en figuur 4.3 (l tlrn 4) verwisselen.
Pag. 37
onderschrift bij de foto: 'grid' wijzigen in 'rooster'.
Pag. 87
2e rege1 van boven: '4.1' wijzigen in 'tabel 4.1'.
geokunststoffen in de civiele techniek
CUR-uitgave 151
CIVIELTECHNISCH CENTRUM UITVOERING RESEARCH EN REGELGEVING Biichnerweg 3, Postbus 420, 2800 AK Gouda, telefoon 01820-39600, telefax 01820-30046 NEDERLANDSE GEOTEXTIELORGANISATIE Aletta lacobslaan 37, 2314 GA Leiden, telefoon 071-419168, telefax 071-896663
De CUR, de NGO en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken van de hierin vervatte gegevens; deze geven de stand van de techniek op het moment van verschijnen weer. Nochtans moet niet worden uitgesloten dat zich onjuistheden in deze publikatie bevinden. Degene die dit boek gebruikt, aanvaardt daarvan het risico. De CUR en de NGO sluiten, mede ten behoeve van allen die aan deze uitgave hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de vermelde gegevens. Overnemen van (delen van) deze uitgave is slechts toegestaan met bronvermelding: 'Geokunststoffen in de civiele techniek', CUR/NGO, 1991. ISBN 90 212 6086 7
Voorwoord
In de civieltechnische wereld is men over het algemeen nog weinig vertrouwd met de mogelijkheden die geokunststoffen bieden. Dit gegeven vormde voor de Stichting Civieltechnisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving (CUR) en de Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO) aanleiding een handzaam boek over dit onderwerp uit te geven. 'Geokunststoffen in de civiele techniek' is de eerste publikatie in een serie uitgaven van lesmateriaal, waartoe door de Raad voor Onderwijsbetrekkingen is besloten. In deze Raad, waarvan de CUR het secretariaat verzorgt, hebben zich enige organisaties voor onderzoek en regelgeving in de bouw verenigd. Het is de bedoeling publikaties uit genoemde reeks periodiek te herzien. Het boek 'Geokunststoffen in de civiele techniek' is tot stand gekomen onder verantwoordelijkheid van de CUR/NGO-commissie C 57 'Leerboek geotextielen en geomembranen', die in 1987 werd ingesteld. De commissie bestond toen uit de volgende leden: ir. H. E. Metz, voorzitter ir. C. van de Fliert, secretaris ir. H. de Groot ing. K. A. G. Mouw ir. J. P. Oostveen ir. J. Stuip ir. W. H. Tutuarima prof. dr. ir. E. W. Bijker, mentor Begin 1990 is ir. Metz teruggetreden. Ir. Stuip fungeerde daarna als voorzitter. De besturen van CUR en NGO zijn deze commissie grote dank verschuldigd. Elk van de leden leverde een bijdrage van belang en droeg medeverantwoordelijkheid voor de samenstelling van het boek. Zeven adviseurs, leden van de CUR/NGO-commissie PC 80 'Geokunststoffen', voorzagen het concept van waardevol commentaar. Ing. G. P. T. M. van Santvoort bewerkte het concept tot een technisch verantwoord en samenhangend geheel. Voor de eindredactie zorgden ir. Van de Fliert, ir. De Groat en ing. Van Santvoort. juni 1991
Het Bestuur van de CUR Het Bestuur van de NGO
Notaties
B
Cu E
F Fa G H L
La M O(p)
Ps
a d
dp e
f is g !::t.h
k p qc fj
f
v a
o Q (j
rp !If
breedte, m ongedraineerde schuifsterkte, kN/m 2 elasticiteitsmodulus, N/mm2 kracht per eenheid van breedte, kN/m ankerkracht, kN belasting, kN/m 2 hoogte of dikte, m afstand, m ankerlengte, m moment, kNm karakteristieke porieafmeting, mm of ,urn drukhoogteverlies bij standaardtemperatuur en standaardfiltersnelheid, m standaardtemperatuur, 10 °c golfperiode, s wrijvingsgetal, % arm van kracht F, m korrelgrootte of -diameter, mm of ,urn zeefmaat, mm of ,urn dikte van geokunststof, mm wrijvingscoefficient veiligheidsfactor of -coefficient versnelling van de zwaartekracht, m/s 2 verval, m of mm verhang waterdoorlatendheidscoefficient, m/s zeefrest, % verticale sondeerwaarde, MN/m 2 reductiefactor straal van glijcirkel, m doorstroomsnelheid, m/s heliing van talud, ° wrijvingshoek tussen geokunststof en grond, ° soortelijke massa, kg/m 3 spanning, kN/m2 hoek van inwendige wrijving, ° permittiviteit, S-1
Voorwoord Notaties HOOFDSTUK
1.1 1.2
Doelstelling en doelgroepen Opzet van het boek
Deel I
AIgemeen
2
2.1 2.2 2.3
Inleiding Voorbeelden Samenvatting
5 5 10
3
3.1 3.2
Inleiding Grondstoffen, produktieproces en eindprodukten Functionele toepassingen en eigenschappen van eindprodukten Uitwerking van de voorbeelden Verandering van eigenschappen Overige aspecten Samenvatting
11
1
Inleiding
HOOFDSTUK
Voorbeelden HOOFDSTUK
Eigenschappen en functionele toepassingen
3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
11
16 17 25 27 29
Deel 11 Ontwerpoverwegingen HOOFDSTUK
4
Wapeningsfunctie
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
4.8 4.9
43 45 47
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
Inleiding Functionele eigenschappen Ontwerpbeschouwingen Ontwerpregels Overige aspecten Samenvatting
49 51 55 56 60
4.6
4.7
HOOFDSTUK
5
Filter- en scheidingsfunctie
33 34 37 39
Inleiding Functionele eigenschappen Wapeningstypen en verankering Ontwerpbeschouwingen Ontwerpberekening voor een ophoging op een ondergrond met gering draagvermogen Ontwerpberekening voor een wegfundering op een ondergrond met gering draagvermogen Ontwerpberekening voor een steil talud Overige aspecten Samenvatting
39
42
48
HOOFDSTUK
6
Schermfunctie
6.1 6.2 6.3 604
6.5 HOOFDSTUK
7
Beschadiging en aantasting
7.1 7.2 7.3 704
7.5 HOOFDSTUK
8
Kwaliteitseisen, metingen en bestek
8.1 8.2 8.3 804
8.5 8.6
Inleiding Functionele eigenschap Ontwerpbeschouwingen Overige aspecten Samenvatting
61 62 62 63 68
Inleiding Mechanische beschadiging Aantasting door de omgeving. Schadelijke invloed op de omgeving Samenvatting
69 69 71 72 73
Inleiding Certificering Produktmetingen Prestatiemetingen Bestek Samenvatting
74 74 76 77 78 78
Deel III Uitgewerkte voorbeelden HOOFDSTUK
9
Ophoging op een ondergrond met geeing draagvermogen HOOFDSTUK
10
Oeververdediging
9.1 9.2 9.3
Beschrijving Ontwerpoverwegingen Berekeningen
81 81 83
10.1 10.2 10.3 10.5
Beschrijving Filterberekening Sterkte van de geokunststof Overige aspecten Keuze van de geokunststof
88 90 92 92
11.1 11.2 11.3
Beschrijving Ontwerp Doorvoeringen en aansluitingen
93 93 97
Literatuur
98
Bijlage
99
lOA
HOOFDSTUK
Vuilstort
11
88
HOOFDSTUK
1
Inleiding
1.1
Doelstelling en doelgroepen
Geokunststoffen hebben in de laatste 25 jaar in tal van toepassingen hun weg gevonden in de civiele techniek. Om te voorzien in de grote behoefte aan kennis hierover is in 1986 het uitgebreide handboek 'Geotextiles and Geomembranes in Civil Engineering' uitgegeven in de Engelse taal. Er bleek echter vraag naar een handzaam leerboek, vooral voor studenten in de civiele techniek aan Technische Hogescholen. DH boek biedt studenten in de civiele techniek, de milieutechniek en de cultuurtechniek de leerstof die nodig is voor een orientatie op de toepassingsmogelijkheden van geokunststoffen als bouwmateriaal. De hier geboden algemene kennis op het gebied van geokunststoffen kan ook van belang zijn voor functionarissen van overheid, ingenieursbureaus, uitvoerend bouwbedrijf en toeleverende industrie. Degenen die zich nader in de materie willen verdiepen, worden verwezen naar bovengenoemd handboek en naar de in de literatuurlijst vermelde publikaties. Dit boek behandelt de toepassing van geokunststoffen in grondconstructies, funderingen en bodem- en oeverbeschermingen. Het gebruik van geokunststoffen voor andere civieltechnische toepassingen (inlage in verhardingsconstructies, drainage van weglichamen en andere grondconstructies) wordt slechts zijdelings genoemd. Overigens wordt er op gewezen dat de toepassing van geokunststoffen nog sterk in ontwikkeling is. In dit boek worden de kennis en ervaring in het begin van de jaren negentig weergegeven. 1.2
Opzet van het boek
Bij de opzet is er van uitgegaan dat de student beschikt over de basiskennis van geotechniek en hydraulica. Er is gekozen voor een indeling in drie delen. Het eerste deel AIgemeen, met de hoofdstukken 2 en 3, kan als een afgerond geheel worden beschouwd. Het bevat de elementaire kennis van geokunststoffen waarover iedere juist afgestudeerde weg- en waterbouwkundige ingenieur moet beschikken. Het tweede deel Ontwerpoverwegingen is een nadere uitwerking van het deel AIgem een en is toegespitst op praktische toepassingen van geokunststoffen in de civiele techniek. De vakdocent aan een hogeschool kan een keuze maken uit de hoofdstukken 4, 5 en 6. Daarin warden de drie belangrijkste functionele toepassingen behandeld, respectievelijk wapening, filter/scheiding en scherm. De hoofdstukken beginnen telkens met de kenmerkende materiaaleigenschappen die van functioneel belang zijn voor de te bespreken toepassing, behandelen daarna de ontwerpoverwegingen en eindigen met een paragraaf over overige aspecten.
Omdat die aspecten alle in dit boek besproken functionele toepassingen betreffen, zijn zij in de hoofdstukken 7 en 8 nog eens overzichtelijk en wat uitgebreider weergegeven. In het derde deel Uitgewerkte voorbeelden zijn drie constructieve ontwerpen in detail en met rekenvoorbeelden uitgewerkt. De hoofdstukken 9, 10 en 11 lopen parallel met de hoofdstukken 4, 5 en 6.
2
