Gewelven in het veen

Ballast Nedam ondersteunt een provinciale weg met een matras van bouwpuin waarin spontaan drukbogen ontstaan. Joost van Kasteren

Binnenkort gaat de eerste paal de grond in voor de nieuwe N210, althans het gedeelte van de provinciale weg tussen Krimpen a/d IJssel en Bergambacht. Om de beruchte golfvorming te voorkomen is gekozen voor een nieuwe techniek waarbij het fundament van de weg bestaat uit een met steentjes gevulde matras op palen. Aannemer Ballast Nedam gaat er van uit dat de weg er over twintig jaar nog net zo vlak bij zal liggen als op de eerste dag.

‘Dik water’. Zo kun je de bodem in de Krimpenerwaard, de polder tussen Gouda en Rotterdam, het best omschrijven. Pas ergens tussen de tien en vijftien meter diepte kom je een zandlaag tegen. Als je daar een weg aan wilt leggen is het gebruikelijk om een deel van het veen af te graven en een zandpakket van enkele meters dik aan te brengen. Vanwege de slappe ondergrond blijft dat echter gevoelig voor zetting (verzakking), zodat de weg soms al na enkele jaren begint te golven. Keverling Buisman, directeur van het pas opgerichte Laboratorium voor Grondmechanica (tegenwoordig GeoDelft) bedacht in de jaren dertig een zettingsvrije oplossing voor de toenmalige Centrale Ontsluitingsweg. Een betonnen bak op houten heipalen.

zuinigheid

Waar Keverling Buisman indertijd geen rekening mee hield, vertelt Jan Heemstra van GeoDelft, was Hollandse zuinigheid. In plaats van de geplande fietspaden aan beide zijden van de weg, kwam er slecht aan één kant een ventweg. Daardoor raakte de enigszins wiebelige constructie van de hoofdweg uit balans. Sommige heipalen zijn afgebroken, waardoor de weg op een aantal plekken met soms tientallen centimeters wegzakte. Wat ook niet hielp was de toename van het verkeer. Vooral te zwaar beladen vrachtwagens gebruiken de N210 om de weeglussen in de A12 te ontwijken.

Om te voorkomen dat de weg voortdurend in onderhoud zou zijn, besloot de Provincie Zuid-Holland tot nieuwbouw, pal naast de bestaande weg, zodat het verkeer kan blijven rijden. Aannemers werden uitgenodigd om te offreren, waarbij, aldus Jos Hendriks van de Provincie, “we niet alleen naar de aanlegkosten keken, maar ook naar de kosten om de weg in stand te houden. De eerste twintig jaar moet de aannemer het onderhoud voor zijn rekening nemen. Daarna nemen wij de weg over, maar wel onder bepaalde voorwaarden. Zo mag hij ook dan niet golven. ”

De oplossing van Keverling Buisman, een betonnen bak of plaat op palen, voorkomt die ongelijke zetting, maar is erg duur in aanleg. Afgraven en een zandlichaam aanbrengen is goedkoper in aanleg, maar weer veel duurder in onderhoud. “Alles afwegende kwamen we uit op een granulaatmatras op palen”, vertelt Joep van Huijstee van Ballast Nedam Infra, de aannemer aan wie het project werd gegund.

In een toelichting vertelt Gerold Schaap, projectleider van de aannemer, dat betonnen palen in het veen worden geheid tot ze op de zandlaag (op stuit) rusten. Elke paal wordt afgedekt met een betonnen kap en over het geheel komt een waterdoorlatend doek te liggen. Op het doek komt een matras te liggen van ruim een meter dik, die bestaat uit granulaat, ofwel bouwpuin dat is verkleind tot steentjes van maximaal vier centimeter. Het bijzondere van de constructie is dat het granulaat strak wordt ingepakt in een geogrid, een soort visnet van kunststof.

Als zo’n granulaatmatras van bovenaf wordt belast treedt er een bijzonder krachtenspel op, vertelt Suzanne van Eekelen van GeoDelft: “Korrels, in dit geval puinkorrels, zijn van nature geneigd om belasting af te voeren naar de dichtstbijzijnde stijve elementen. In dit geval zijn dat de palen, die de belasting afvoeren naar de diepere zandlaag. De ruwe granulaatkorrels vormen daardoor een soort drukbogen, vergelijkbaar met die van een Romeinse brug of een gewelf in de kerk. Die natuurlijke drukbogen zorgen ervoor dat de veenlaag niet of nauwelijks wordt belast, waardoor er ook geen verzakkingen op kunnen treden.”

busbaan

In het buitenland is de matras op palen al vaker toegepast, maar in Nederland nog nauwelijks. Merkwaardig, want ongelijke zetting is toch een hardnekkig probleem in de dichtbevolkte Randstad. Volgens Van Eekelen komt dat doordat we in Nederland meestal alleen kijken naar de aanlegkosten en niet naar de totale kosten over de levensduur van een weg. De N210 is wat dat betreft een uitzondering. Daar komt bij dat er nog geen Nederlandse ontwerpnorm is. Pas onlangs zijn commissies ingesteld die zich buigen over matrassystemen in de (wegen-)bouw.