Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Paalmatras
Een paalmatras bestaat uit een fundering van palen met daarop een gewapende aardebaan (een soort dijk). Het is een systeem met behulp waarvan een weg of een spoorweg kan worden aangelegd op een slappe ondergrond.
Alle soorten funderingspalen kunnen worden gebruikt. Bijvoorbeeld prefab betonnen palen, houten palen of de in de grond gevormde slanke palen die speciaal ontwikkeld zijn voor toepassing in paalmatrassen. Op de palen ligt vaak een paaldeksel om het dragende oppervlak te vergroten.
Het onderste deel van de aardebaan wordt de 'matras' genoemd. Die bestaat in Nederland meestal uit granulaat van gebroken puin dat wordt gewapend met één of meer lagen geokunststof. Een geokunststof wapening is gemaakt van bijvoorbeeld polyester, en kan eruitzien als een soort visnet (een geogrid) of een doek (een geotextiel). De geokunststof wapening ligt meestal onderin de matras.
Op de matras kan de aardebaan verder worden opgehoogd met zand of gebroken puin. Tenslotte wordt de paalmatras afgewerkt met een funderingslaag en een verharding van asfalt of een spoorbaan.
Boogwerking
Belasting in grond heeft de neiging om af te buigen in de richting van stijvere elementen. In de paalmatras buigt de belasting dus richting palen. De grond tussen de palen is immers slapper dan de palen. Daardoor lijkt het alsof er een soort bogen ontstaan in het granulaat, hoewel ze niet echt zichtbaar zijn. Dit is vergelijkbaar met de gewelven in een oude kerk of een kathedraal. Via die bogen wordt de belasting efficiënt overgebracht naar de palen. Dit heet boogwerking. Boogwerking vormt de basis voor de rekenmodellen om de geokunststof wapening in de paalmatras te dimensioneren. Bijvoorbeeld Terzaghi beschreef boogwerking al in 1943. En hij baseerde zich weer op eerdere bronnen, waaronder Engesser (1882).
De slappe grond tussen de palen, onder de matras, kan in de loop van de jaren wegzakken. Daardoor gaat het matras enigszins hangen tussen de palen. De geokunststof wapening moet sterk genoeg zijn en voldoende vervormbaar zijn om dit op te kunnen vangen. In het ontwerp van de paalmatras dient hiermee rekening gehouden te worden.
Reden voor aanleg
Wegen of spoorwegen kunnen met een paalmatras relatief snel worden aangelegd. De paalmatras kan verder technisch en economisch een goede oplossing zijn als:
- Een (spoor)weg(verbreding) op slappe grond wordt aangelegd.
- Er strenge eisen aan de weg worden gesteld. Bijvoorbeeld als de weg na de aanleg (bijna) niet meer mag zakken.
- In de onmiddellijke nabijheid bijvoorbeeld leidingen, een gevoelige fundering of een bestaande weg ligt.
Geschiedenis
In 1972 werd in Zuid-West Zweden de eerste paalmatras gebouwd in de Göta älv vallei, ongeveer 30 km ten Noorden van Göteborg.[1] De eerste Britse paalmatras stamt van 1982. Onder andere een landhoofd van de Second Severn Crossing ligt op een paalmatras. De eerste Nederlandse paalmatras werd in 2002 opgeleverd, een busbaan bij Monnickendam. In de eerste 10 jaar daarna werden er in Nederland meer dan 25 paalmatrassen gebouwd. Eén van de bekendste is de 14 km lange paalmatras van de N210 in de Krimpenerwaard. Buiten Nederland worden ook steeds meer paalmatrassen (piled embankments) gebouwd, onder andere in de Verenigde Staten, Brazilië, Engeland, Ierland, Frankrijk, Duitsland, Scandinavië, Australië, Polen, Bulgarije en in het Verre Oosten.
Nederland heeft sinds 2010 een eigen ontwerprichtlijn voor paalmatrassen (CUR226). Daarvoor werd meestal ontworpen met de Britse BS8006 (1995, vernieuwd in 2010) of de Duitse EBGEO (concept van 2004, officiële eerste versie 2010). Frankrijk komt in 2012 met een eigen ontwerprichtlijn.
Zowel in Nederland als in andere landen wordt onderzoek gedaan naar de toepassingsmogelijkheden van paalmatrassen. Zo wordt er gemeten aan bestaande paalmatrassen, en worden er experimenten uitgevoerd in laboratoria.
Boeken en publicaties
- Terzaghi, K., Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York (1943) ISBN 0-471-85305-4.
- Engesser, F. (1882), über den Erddruk gegen innere Stützwände, Deut. Bauzeitg, Vol. 16, pp. 91-93.
- Holtz, R.D., Massarsch, K.R. (1976). Improvement of the stability of an embankment by piling and reinforced earth.Proceedings Sixth European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vienna, Austria, Vol. 1.2, pp. 473-478.
- CUR 226, 2010, Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen. ISBN 978-90-376-0518-1
- BS8006-1: 2010. Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills. British Standards Institution, ISBN 978-0-580-53842-1
- EBGEO, 2010. Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrungen aus Geokunststoffen – EBGEO, 2. Auflage, German Geotechnical Society, ISBN 978-3-433-02950-3
Externe links
- º Holtz en Massarsch, 1976