Rijden op 'terre armee'; Bouwen op zand

Vrachtwagens met zand rijden af en aan. Ze storten hun vrachtje in een bak, die aan weerszijden wordt begrensd door een muur van verticale betonnen platen. De bak vormt het weglichaam van de toekomstige A2 (Den Bosch-Eindhoven), waar deze de A58 kruist, bij het industrieterrein Ekkersrijt bij Eindhoven.

Over enkele weken zijn de betreffende kunstwerken, de 'KW 29' en de 'KW 29a' gereed. Als het zover is, dan is daarmee ook de meest omvangrijke toepassing van 'gewapende grond' in Nederland tot een einde gekomen. Het nieuwe gedeelte van de A2 bevat niet minder dan 10.000 vierkante meter van de betonpanelen die zo karakteristiek zijn voor terre armee, zoals de techniek wereldwijd bekend is geworden.

De oorsprong van Terre Armee ligt op Ibiza. Een jaar of dertig geleden zat de Franse ingenieur Henry Vidal zich een beetje te vervelen op het strand van dit vakantie-eiland. Als rechtgeaard ingenieur kon hij het knutselen niet laten, zelfs niet tijdens de vakantie, dus speelde wat met zand en dennenaalden.

Zoals bekend kan los zand geen belasting verdragen. Het loopt weg als water. Op die zomermiddag vroeg Vidal zich af of je het zand zou kunnen stabiliseren. Bijvoorbeeld door er op regelmatige afstanden een laagje dennenaalden tussen te leggen. Dat bleek inderdaad te kunnen. Liep het zand eerst weg als je er met je vinger op drukte; dankzij de dennenaalden bleef het hoopje zand bij elkaar.

Die lome zomermiddag op Ibiza bleek het begin van een omwenteling in de bouwtechniek. Vijf jaar later presenteerde Vidal zijn theorie van de 'gewapende grond', aan zijn collega's. Inmiddels zijn er wereldwijd meer dan 12.000 kunstwerken uitgevoerd met terre armee, waaronder viaducten, landhoofden, keermuren en opslagbekkens.

Een berg los zand hangt, de naam zegt het al, als los zand aan elkaar. Dat betekent dat er nauwelijks wrijving optreedt tussen de zandkorrels, noch horizontaal, noch vertikaal. Als je op een berg los zand gaat staan, zak je er gewoon in. De zandkorrels rollen allemaal over en door elkaar heen.

Het idee van Henry Vidal was op het aanbrengen van wrijving gebaseerd. Niet tussen de zandkorrels onderling, maar tussen de zandkorrels en metalen strips, die horizontaal in de berg zand komen te liggen. Ga je nu op die berg zand staan, dan willen de korrels weer gaan schuiven, maar worden ze tegengehouden door de metalen strippen. De wrijvingsweerstand tussen de korrels en metalen strip voorkomt het wegschuiven.

Op die manier ontstaat, grondmechanisch gesproken, een massief 'blok', dat zich als een geheel gedraagt. Het blok wordt afgewerkt met betonnen platen. Van buiten lijkt het op een doos, maar de druk op de wand van de doos is, dankzij de metalen strips, veel geringer dan wanneer het een gewone doos met los zand zou zijn.

De bak bij KW 29a bij Ekkersrijt is zo'n terre armee-massief. Nadat eerst een betonnen funderingsbalk is gelegd, is de constructie laag voor laag opgebouwd. Eerst wordt er een rijtje betonplaten op de funderingsbalk gezet. De platen passen in elkaar als een kinderpuzzel. Vervolgens wordt er een laag zand gestort van circa zeventig centimeter dik. Het zand wordt aangewalst en daarop komen de metalen strips te liggen. Met het ene uiteinde worden de strips vastgezet in de betonpanelen; het andere uiteinde blijft los in het zand liggen.

Met een klein hijskraantje wordt de volgende rij betonpanelen geplaatst. Een nieuwe zandlaag wordt gestort, aangewalst en er worden weer strips gelegd. Op die manier komen tien, twaalf of twintig lagen boven elkaar te liggen. Het terre armee- massief van KW 29a wordt zo'n vijftien meter hoog.

De strippen hebben een geribbelde bovenkant. Die ribbels zijn bedoeld, aldus ing. M. N. van den Berg van Terre Armee BV uit Breda, om de wrijving tussen zandkorrels en strip extra te vergroten.

De strippen zijn gemaakt van verzinkt staal. Het zink beschermt het staal tegen doorroesten. De berekende levensduur van een strip is honderd jaar, want een keermuur of een viaduct moet toch wel minimaal zeventig jaar meegaan. Als de strippen zouden doorroesten, verdwijnt de cohesie en stort het zaakje in. 'Gelukkig is dat nog nooit gebeurd', zegt Van den Berg.

Overigens mag, wegens de kans op doorroesten, geen zand worden gebruikt afkomstig uit de Noordzee. Zout zou het corrosieproces sterk versnellen; daarom moet Noordzeezand eerst gewassen worden met zoet water.

De reden voor het toepassen van zand bij de nieuwe rijksweg is ruimtebesparing. Gebruikelijk is om een weg in de aanloop naar een viaduct op een weglichaam te leggen van stenen en zand. Om allerlei redenen kan het talud van zo'n weglichaam niet te steil zijn. Al was het alleen maar om het gras te kunnen maaien. Met een glooiend talud is het grondbeslag van de weg soms het drievoudige van de feitelijke breedte van de weg zelf. Vooral bij een verkeersknooppunt vreet dat ruimte.

Het neerzetten van een doos met zand, ook al is die gewapend met metalen strips lijkt een nogal riskante zaak. De Nederlandse bodem is namelijk nogal slap. Een fors gewicht op die slappe bodem zorgt voor zetting, het inklinken van de onderliggende lagen. Zolang dat gelijkmatig gebeurd is er weinig aan de hand, maar als de ene hoekpunt sneller zakt dan de andere, scheurt de doos.

Volgens Van den Berg van Terre Armee Breda valt het nogal mee met de gevolgen van zetting voor terre armee constructies. Zettingsverschillen tot een centimeter of tien zijn zonder schade aan de doos te overbruggen. De reden is dat de panelen enigszins ten opzichte van elkaar kunnen bewegen; er zit speling tussen. De verwachte zettingsverschillen bij het industrieterrein zijn naar verwachting een centimeter of vijf. De flexibiliteit van de gewapende grond is ruim voldoende om dat op te vangen. Voor alle zekerheid laat men het zandmassief zes weken met rust, zodat het zich kan zetten.

    • Joost van Kasteren