bachelor bouw - wegenbouw

Wegenbouw Ing. Miroyka Degryse Studiegebied Technology bachelor in de bouw campus Oostende Station academiejaar 2022-2023

Legende van de gebruikte iconen

Legende van de gebruikte iconen Denkvraag

Zelfstudie

Leerdoelen

(Zelf)toets

Formule Extra informatie Niet vergeten Opdracht/Oefening Presentatie (PowerPoint) Rekenblad (Excel) Samenwerking Studeeraanwijzingen

Tijdsinschatting

Toledo Beeld-/ geluidsfragment Voorbeeld Tools/Apps Website

Wegenbouw

2

Inleiding

Inhoudsopgave Hoofdstuk 1: Inleiding.....................................................................................................................10 1

Historische ontwikkeling...........................................................................................................10

2

Soorten wegen.........................................................................................................................13

2.1

Onderscheid tussen verschillende soorten wegen.................................................................13

2.2

Korte geschiedenis van het wegennetwerk in België.............................................................14

Hoofdstuk 2: Algemene bepalingen.................................................................................................16 1

Algemeen.................................................................................................................................16

2

Opbouw van een weg of gelijkgestelde constructie.................................................................18

2.1

Inleiding................................................................................................................................18

2.2

De aardebaan en de aanwezige ondergrond........................................................................19

2.3

De onderfundering................................................................................................................19

2.4

De fundering..........................................................................................................................20

2.5

De verharding........................................................................................................................21

2.6

Opbouw: dimensionering......................................................................................................23

3

Tekenwerk................................................................................................................................25

4

Definities..................................................................................................................................25

5

Ontwerp van een weg..............................................................................................................29

5.1

Van ontwerp tot realisatie.....................................................................................................29

5.2

Noodzaak van een nieuwe weg.............................................................................................34

5.3

Voor-voorontwerp.................................................................................................................34

5.4

Voorontwerp.........................................................................................................................34

5.5

Ontwerp................................................................................................................................35

6

Meetmethoden voor hoeveelheden........................................................................................40

7

Documenten op te maken door de aannemer.........................................................................42

7.1

Detail- en werktekeningen....................................................................................................42

7.2

As-builtdossier.......................................................................................................................42

8 8.1

Organisatie van de bouwplaats................................................................................................43 Lokalen ter beschikking gesteld van de aanbestedende overheid.........................................43

Wegenbouw

3

Inleiding

8.2

Fasering der werken..............................................................................................................43

8.3

Verkeersafwikkeling tijdens de werken.................................................................................43

Hoofdstuk 3: Verdichtingsmaterieel................................................................................................45 1

Inleiding....................................................................................................................................45

1.1

Schapenpootwals..................................................................................................................45

1.2

Grid roller..............................................................................................................................45

1.3

De bandenwals......................................................................................................................46

1.4

Trilrollen................................................................................................................................46

Hoofdstuk 4: Voorbereidende werken en grondwerken..................................................................47 1

Voorbereidende werken...........................................................................................................47

2

Droog grondverzet....................................................................................................................47

3

Geschikt maken van de zate van de ophoging en van het baanbed in uitgraving....................47

3.1 4

Inleiding................................................................................................................................47 Grondbehandeling....................................................................................................................49

4.1

Soorten van behandelingsmiddelen......................................................................................50

4.2

Kenmerken van de grond......................................................................................................51

4.3

Onmiddellijk effect: grondverbetering...................................................................................53

4.4

Effect op middellange termijn: grondstabilisatie...................................................................55

4.5

Overzicht...............................................................................................................................56

4.6

Uitvoeringswijze....................................................................................................................57

4.7

Besluit...................................................................................................................................60

Hoofdstuk 5: Onderfunderingen en funderingen.............................................................................61 1

Bescherming van de onderfundering en de fundering.............................................................61

2

Wapenen van de onderfundering of de fundering...................................................................61

3

Onderfunderingen....................................................................................................................61

4

Funderingen.............................................................................................................................63

Hoofdstuk 6: Verhardingen: Cementbetonverhardingen.................................................................64 1 1.1 2 2.1

Beschrijving..............................................................................................................................64 Algemeen..............................................................................................................................64 Uitvoering van een cementbetonverharding............................................................................66 Voorbereiden van het baanbed of de fundering....................................................................66

Wegenbouw

4

Inleiding

2.2

Het mengsel..........................................................................................................................67

2.3

Vervoeren van de betonspecie..............................................................................................69

2.4

Storten van het beton (zie SB250 1.4.6)................................................................................70

2.5

Aanleggen in verschillende stroken.......................................................................................74

2.6

Krimp en uitzetting van het beton.........................................................................................75

2.7

Oppervlakafwerking..............................................................................................................78

2.8

Bescherming van het verse beton..........................................................................................79

2.9

Openstellen van de verharding..............................................................................................80

3 3.1 4

Wapening.................................................................................................................................81 Deuvels, ankerstaven en wapening.......................................................................................81 Voegen.....................................................................................................................................84

4.1

Dwarsvoegen........................................................................................................................84

4.2

Langsvoegen.........................................................................................................................85

4.3

Zagen van de voegen............................................................................................................86

5

Doorgaand gewapend beton....................................................................................................87

5.1

Algemeen..............................................................................................................................87

5.2

Scheurpatroon.......................................................................................................................88

5.3

De wapening.........................................................................................................................88

5.4

Actieve scheuraanzet voor doorgewapend beton.................................................................89

5.5

Hechting tussen de lagen......................................................................................................89

5.6

Eindverankering en thermische bewegingen.........................................................................90

6

Platenbeton..............................................................................................................................91

6.1

Algemeen..............................................................................................................................91

6.2

Meetkundige kenmerken.......................................................................................................92

6.3

Verkeersbelasting van betonplaten.......................................................................................92

6.4

Wapening in betonplaten......................................................................................................93

6.5

Voegen- en wapeningsplan...................................................................................................94

7

Speciale toepassingen..............................................................................................................95

7.1

Fietspaden.............................................................................................................................95

7.2

Bus- en trambanen................................................................................................................95

7.3

Rotondes...............................................................................................................................95

Wegenbouw

5

Inleiding

7.4 8

Inlays en overlays..................................................................................................................96 Specifieke schadegevallen........................................................................................................97

8.1

Punch-out..............................................................................................................................97

8.2

Vorst-dooicycli.......................................................................................................................97

8.3

Opstuiken van betonnen wegdekken....................................................................................98

Hoofdstuk 6: Verhardingen: Bitumineuze verhardingen................................................................101 1

Opbouw van een asfaltverharding..........................................................................................101

1.1

Algemeen............................................................................................................................101

1.2

De bitumineuze mengsels....................................................................................................103

1.3

Bereiding van de bitumineuze mengsels.............................................................................105

1.4

De mysteries rond A,B, C,… en 1,2,3,… opgehelderd...........................................................105

1.5

De toplaag...........................................................................................................................107

1.6

De onderlaag.......................................................................................................................110

1.7

De profileerlaag...................................................................................................................111

1.8

De scheurremmende laag...................................................................................................112

2

Uitvoering van een asfaltverharding......................................................................................114

2.1

Bereiding van de bitumineuze mengsels.............................................................................114

2.2

Vervoeren van asfalt...........................................................................................................115

2.3

Aanbrengen van een kleefmiddel........................................................................................115

2.4

Uitvoeren van een asfaltverharding....................................................................................117

2.5

Stortnaden, voegen, nabehandeling en randen van de verharding.....................................124

3

Uitvoeringsperiode, uitvoeringstermijn en verkeershinder....................................................125

3.1

Uitvoeringsperiode..............................................................................................................125

3.2

Uitvoeringstermijn en verkeershinder.................................................................................126

4

Specifieke schadegevallen......................................................................................................129

4.1

Scheurvorming....................................................................................................................129

4.2

Uitrukking............................................................................................................................129

4.3

Vervorming..........................................................................................................................130

4.4

Andere gebreken.................................................................................................................130

4.5

Besluit.................................................................................................................................131

5

Vermindering van de afvalberg..............................................................................................132

Wegenbouw

6

Inleiding

Hoofdstuk 6: Verhardingen: Bestratingen......................................................................................133 1

Opbouw van de elementverharding.......................................................................................133

1.1

Algemeen............................................................................................................................133

1.2

Het baanbed........................................................................................................................135

1.3

De onderfundering..............................................................................................................135

1.4

De fundering........................................................................................................................136

1.5

De kantopsluiting................................................................................................................136

1.6

De straatlaag......................................................................................................................137

1.7

Straatgoten.........................................................................................................................139

1.8

De elementen......................................................................................................................139

1.9

De voegvulling.....................................................................................................................143

1.10

Het dwarsprofiel..................................................................................................................143

2

Uitvoering van een elementverharding..................................................................................145

2.1

Het baanbed........................................................................................................................145

2.2

De onderfundering..............................................................................................................145

2.3

Kantopsluiting en randafwerking........................................................................................145

2.4

Fundering............................................................................................................................146

2.5

Spreiden, profileren en verdichten van de straatlaag..........................................................147

2.6

Leggen van de stenen..........................................................................................................148

2.7

Uitzettingsvoegen in de bestrating......................................................................................150

2.8

Afwerking rond singuliere punten en aan de rand in de verharding....................................150

2.9

Opvoegen en aftrillen van de betonsteenbestrating...........................................................151

3

Uitvoeringsperiode, uitvoeringstermijn en verkeershinder....................................................152

4

Waterdoorlatende verhardingen............................................................................................153

4.1

Algemeen............................................................................................................................153

4.2

Waterdoorlatende verhardingen.........................................................................................155

5

Gebakken straatstenen...........................................................................................................157

5.1

Algemeen............................................................................................................................157

5.2

Plaatsing.............................................................................................................................157

6 6.1

Platines...................................................................................................................................159 Beschrijving.........................................................................................................................159

Wegenbouw

7

Inleiding

6.2 7

Uitvoering van mozaiekkeien op een zandcementbed........................................................159 Specifieke schadegevallen......................................................................................................161

7.1

Verzakking...........................................................................................................................161

7.2

Spoorvorming......................................................................................................................161

7.3

Losliggende elementen........................................................................................................161

Hoofdstuk 7: Comfort en duurzaamheid........................................................................................162 1

Geluid en lawaai.....................................................................................................................162

1.1

Verkeerslawaai....................................................................................................................163

1.2

Basisregels voor een geluidsarm wegdek............................................................................164

1.3

Duurzaam stiller beton........................................................................................................166

1.4

Geluidreducerend asfalt......................................................................................................166

1.5

Samenvatting......................................................................................................................167

1.6

Belang van stroefheid..........................................................................................................168

2

Cool pavements......................................................................................................................170

Hoofdstuk 8: Lijnvormige elementen.............................................................................................173 1

Algemeen...............................................................................................................................173

1.1

Inleiding..............................................................................................................................173

1.2

Uitvoering...........................................................................................................................174

1.3

Afschermende constructies: geleideconstructies.................................................................175

Hoofdstuk 10: Signalisatie.............................................................................................................176 Wegmarkeringen................................................................................................................................176 Hoofdstuk 14: Metingen en proeven.............................................................................................178 1

Algemeen...............................................................................................................................178

1.1

Kwaliteitscontrole...............................................................................................................178

1.2

Soorten keuringen...............................................................................................................179

1.3

Refactie...............................................................................................................................179

2

Proeven op de werf................................................................................................................181

2.1

Boren van kernen................................................................................................................181

2.2

Plaatproef...........................................................................................................................181

2.3

Slagsondering......................................................................................................................182

2.4

Proctors op zandcement......................................................................................................184

Wegenbouw

8

Inleiding

2.5

Camera-onderzoek rioleringen............................................................................................184

2.6

Waterdoorlaatbaarheid......................................................................................................187

3

Proeven in het labo................................................................................................................188

3.1

Marshallproef......................................................................................................................188

3.2

Cantabroproef.....................................................................................................................188

3.3

Gyratorproef.......................................................................................................................189

4

Proeven op bestaande toestand.............................................................................................191

4.1

Georadar.............................................................................................................................191

4.2

APL......................................................................................................................................192

4.3

Rij van 3...............................................................................................................................193

4.4

Faultimeter..........................................................................................................................194

4.5

Valgewichtdeflectiemeter...................................................................................................195

4.6

SRT-slinger...........................................................................................................................197

4.7

De zandvlekproef.................................................................................................................198

Hoofdstuk Wegontwerp................................................................................................................199 1

Dwarsafmetingen en de vrije hoogte van de rijbaan..............................................................199

1.1

De afmetingen van het ontwerpvoertuig............................................................................199

1.2

De speelruimte voor beweging............................................................................................199

1.3

De rijstrookbreedte.............................................................................................................200

Figurenlijst.....................................................................................................................................201 Bibliografie.....................................................................................................................................204

Wegenbouw

9

Inleiding

Inleiding 1.1

Historische ontwikkeling

Vooraleer we ons verdiepen in de huidige toestand van het wegennet lijkt het geschikt om even terug te blikken in de geschiedenis. De eerste ‘wegen’ waren eenvoudig weg niet meer dan paden waarlangs mens en dier zich verplaatsten. Het hoofdzakelijke doel van deze paden was het vormen van een vlotte verbinding tussen verschillende steden. Op deze manier kon men zich voorzien van de eerste levensbehoeften: voedsel en –belangrijker nog- water. De tweede behoefte was een weg waarover mens en dier snel konden vluchten, om zichzelf in veiligheid te brengen (de vluchtweg of het hazenpad).

Na enige tijd ontstond in de Romeinse tijd de behoefte aan macht en overheersing. De wegaanleg was voor de Romeinen zeer belangrijk. Aan de hand van goede wegen konden zij echter hun leger en de nodige bevoorrading vlot verplaatsen. Tijdens deze periode werden heel wat wegen aangelegd, waarvan zelfs in ons land nog restanten van te vinden zijn. De Romeinen waren technische wegenbouwers. Hun wegennet had een enorme omvang; de verharde wegen waren gemaakt van platte zwerfstenen die tussen kantstenen waren opgesloten. Deze kantstenen waren voor een deel ingegraven.

Een bekend voorbeeld van zo een weg is de

Figuur 1: Romeinse heirweg

Via

Appia, beter bekend als één van de belangrijkste Romeinse wegen (zie Figuur 2). De Via Appia situeert zich in Italië en loopt van Rome naar het zuiden. De oude Romeinse wegen werden bovendien ook gebruikt als goot, het afvalwater wordt dus ook door de weg afgevoerd. Om droog te kunnen overstekken hadden de Romeinen stapstenen voorzien. Deze stenen lagen op een zodanige afstand van elkaar dat de paarden en karren er zonder hinder voorbij konden.

De expansie van het Romeinse Rijk had tot gevolg dat de wegencultuur zich ook uitbreidde. Toen de Romeinen in de Lage Landen aankwamen, merkten ze echter wel dat hier weinig of geen natuursteen te vinden was – in eigen gebied werd dit materiaal gebruikt om de wegen aan te leggen. Maar met hun kennis en ervaring wisten de Romeinen toch goede wegen aan te leggen in deze landen. Ze gebruikten hierbij het materiaal dat plaatselijk voorhanden was. De wegenaanleg in de Lage Landen had voor de Romeinen voornamelijk als doel om het leger te verplaatsen en te voorzien van bevoorrading.

Wegenbouw

10

Inleiding

Figuur 2: De Via Appia in Italië

Met het vertrek van de Romeinen nam de behoefte aan wegen in onze regio sterk af; het gevolg was het verval van de wegencultuur. Een deel van het verkeer maakte toen nog gebruik van zandpaden en de bestaande wegen, een ander deel vond plaats over het water indien dit aanwezig was. Pas in de 17 e eeuw kwam er, gefinancierd door kooplieden, langzaam een heropleving van de wegenbouw. Het betrof voornamelijk de aanleg van wegen rondom en tussen de handelshavens. Aan het begin van de 19 e eeuw kreeg de wegenbouw een nieuwe impuls door de komst van de Fransen. Voornamelijk Napoleon zorgde ervoor dat de stedelijke gebieden konden ontsloten worden.

In de tweede helft van de 19e eeuw echter kwam de stoommachine in beeld. Het spoorwegverkeer kwam hierdoor met een ‘sneltrein’-vaart op gang. Er werd in deze periode een dicht spoorwegennet over ons land uitgelegd, hetgeen uiteraard ten koste ging van het wegennet, dat toch nog niet zo goed ontwikkeld was.

Maar daarin kwam verandering na de uitvinding van de verbrandingsmotor in het einde van de 19 e eeuw.

Een nieuwe fenomeen verscheen echter op het toneel: de auto. De eerste auto’s waren evenwel nog niet in staat om grote afstand af te leggen: ze veerden zeer slecht en de bestaande wegen waren niet al te best…

Degene die zich een auto konden veroorloven gebruikte hem voor hun plezier, niet om economische redenen.

Figuur 3: De snelwegbruggen in Loppem gebouwd in 1938.

Wegenbouw

11

Inleiding

Zo is op Figuur 3 de aanbouw te aanschouwen van de snelwegbruggen in Loppem, afgewerkt in 1938. Op de foto links is de Koning Albert I-laan te zien met in de verte de Sint-Salvatorskathedraal en op de foto rechts in de verte de spoorwegbrug Brugge-Kortrijk en rechts het Tillegembos. Bij beide brughoofden zijn trouwens vier holtes afgedekt met een steen waarop een davidster staat. Deze holtes zouden dienen om bommen in te plaatsen zodat de bruggen onklaar konden worden gemaakt, hoewel dit nooit zo bevestigd is.

Gaandeweg zou in de volgende decennia alles verbeteren, de wegenbouw wordt vanaf nu volledig gezien vanuit het standpunt van ‘koning auto’. Met de auto moest men overal zien te komen en wou men liefst zo dicht mogelijk bij de bestemming kunnen parkeren. De eerste echte wegen met een verharding van klinkers werden aangelegd, dit zijn de zogenaamde ‘straatwegen’. Deze wegen, die een breedte hadden van ca. 4 tot 5 meter vormden het begin van de ontwikkeling van een omvangrijk net van hoofdwegen, secundaire en tertiaire wegen…

Tijdens de heropleving na de tweede wereldoorlog werd door een sterkte toename van het wagenpark de situatie niet langer haalbaar en zeker niet meer leefbaar. In 1955, op eerste Pinksterdag, was de eerste file in Nederland een feit (zie Figuur 4). Deze file had plaats bij Oudenrijn, vlakbij Utrecht. De plaatselijke rotonde kon de hoeveelheid auto’s niet aan en zo ontstond de file. Toen werd nog met veel bewondering gereageerd.

Figuur 4: De eerste fi le in 1955

Eind de 20e eeuw diende de mens terug centraal gesteld te worden en de oude stadskernen dienden weer leefbaar gemaakt te worden door het verkeer aan banden te leggen en de zwakke weggebruiker meer op de voorgrond te plaatsen. Dit betekent evenwel dat het verkeer aan de rand van de agglomeratie vlot moet kunnen verlopen en dat daar voldoende parkeerplaats moet zijn om de wagen achter te laten. Via het openbaar vervoer kan men dan de stadskern bereiken. Die toestand hebben wij wellicht nog niet volledig bereikt, maar de filosofie is er wel.

Vroeger was de weg voornamelijk bedoeld voor het gemotoriseerd verkeer. De laatste decennia hebben andere weggebruikers zeker aan belang gewonnen in het verkeer. Dit betekent evenwel dat bestaande

Wegenbouw

12

Inleiding

wegen dikwijls moeten herzien worden. De indeling van deze wegen worden vaak gewijzigd, zodat de ruimte voor de voertuigen verminderd wordt ten voordele van de voetgangers en de fietsers.

1.2

Soorten wegen

1.2.1

Onderscheid tussen verschillende soorten wegen

Naargelang de invalshoek waarop men het begrip ‘wegenis’ benadert, wordt een onderscheid gemaakt tussen de verschillende soorten wegen.

Allereerst is er de beheerder van de weg. Dit is praktisch in alle gevallen een openbaar bestuur. Beheer wil zeggen dat bijvoorbeeld een overheid een weg maakt en ook het onderhoud daarvan op zich neemt. Het kan zijn dat het onderhoud aan een lagere overheid wordt overgedragen, waarbij deze dan hiervoor een budget krijgt. We maken het onderscheid tussen: -

De gewestwegen; De provinciewegen (tot 2010, nadien werden zij overgenomen door hetzij het gewest, hetzij de gemeente); De gemeentewegen.

Daarnaast zijn er de private wegen of de wegen met een publiek karakter, zoals wegen binnen domeinen, parken, campussen,…

Stedenbouwkundig is er een indeling van ons wegennet in verschillende hiërarchische niveaus. De verdeling is beschreven in het Ruimtelijk Structuurplan Vlaanderen (RSV). De verschillende categorieën zijn: -

Hoofdwegen; Primaire wegen type I en type II; Secundaire wegen type; Lokale wegen.

De categorisering van secundaire of lokale wegen volgt uit de bepalingen van de Provinciale en Gemeentelijke structuurplannen. Bovenop deze bestaande indeling voegen we nog de landbouwwegen, deze verhardingen zijn voornamelijk gelegen in agrarisch gebied en zijn hoofdzakelijk bestemd voor landbouwvoertuigen. De opdrachtdocumenten vermelden duidelijk of het gaat over een “landbouwweg”.

Qua naamgeving is de nummering van onze wegen vroeger gebeurd volgens een andere hiërarchie: men onderscheidt de E- of A-wegen = autosnelwegen met al of niet een Europees nummer, de R-wegen= ringwegen, de N-wegen (nationale wegen) met een nummer dat des te korter is naarmate de weg belangrijker is in het wegennet.

Qua wegtypes vinden we een grote verscheidenheid aan uitvoeringen, aantal rijstroken, rijstrookbreedtes, inrichting van fietsen voetpaden, bermen, zijstroken etc. Voor wat betreft de autosnelwegen is dit min of meer gestandaardiseerd, voor wat de andere wegen betreft bestaat er de intentie om te streven naar meer herkenbare wegbeelden

Wegenbouw

13