Paalmatrassystemen voor infrastructuur zijn snel aan te leggen en kennen weinig restzettingen. Daardoor is de verkeershinder bij aanleg en onderhoud veel minder dan bij de traditionele aanleg van aardebanen. Deze zomer komt er een nieuwe ontwerprichtlijn in de vorm van een CUR-rapport. Verwacht wordt dat dit een stimulans is voor nog meer toepassingen van dit concept.

infrasite_insert_image_1

Bij de aanleg van nieuwe wegen en spoorwegen, en de verbreding van bestaande infra staat beperking van de verkeershinder hoog op de wensenlijst van de beheerders. De weggebruiker verlangt van de overheid minder oponthoud door files, en deze maatschappelijke behoefte wordt door wegbeheerders als Rijkswaterstaat vertaald in eisen op het gebied van bouwtijd en onderhoudskosten. Dat speelt nog meer als aannemers een wegtracé aanleggen met een geïntegreerd contract waarbij zij het onderhoud zelf voor hun rekening nemen.. De techniek springt hierop in door concepten te ontwikkelen die snel aan te leggen zijn en minder onderhoud vergen, zie CUR-rapport 2006-2. Wegen met een lichte fundering, paalmatrassystemen en methoden van versnelde consolidatie worden hierin genoemd als mogelijkheden.
Een paalmatrassysteem bestaat uit een veld van slanke palen. Op de verbrede paalkoppen rust een granulaatmatras met een geokunststof wapening. Daarop ligt vaak nog een zandbed, gevolgd door de wegfundering van granulaat en de wegverharding of een ballastbed en een spoor.
Voor het ontwerp is de laatste jaren uitgegaan van CUR 2002-7 of de Britse norm BS 6008. Maar voortschrijdend inzicht en nieuw onderzoek, onder andere uitgevoerd door een gezamenlijke commissie van CUR Bouw & Infra en Delft Cluster, heeft geresulteerd in een nieuwe Nederlandse ontwerpbenadering.

Blijvend vlakke wegen
CUR Bouw & Infra neemt deel aan het Delft Cluster programma Blijvend Vlakke Wegen. Onderdelen daarvan zijn o.a. het afweegmodel MRoad, een afweegmodel voor het snel vergelijken van diverse aanlegmethoden op basis van levensduurkosten, en een programma voor het ontwerp van paalmatrassystemen, MPiledRoad. De gezamenlijke commissie van CUR-Bouw & Infra en Delft Cluster, ‘Paalmatrassystemen’ ontwikkelt een Nederlandse ontwerprichtlijn voor paalmatrassen. Volgens ir. Suzanne van Eekelen, voorzitter van deze commissie, wordt in de nieuwe ontwerpmethode uitgegaan van de Duitse EBGEO richtlijn. Hiermee is, zeker voor dunne aardebanen, een lichtere wapeningsconstructie in de matras mogelijk dan volgens de Britse norm. Van Eekelen: ‘we nemen de Duitse richtlijn in grote lijnen over, maar wel aangepast naar de Nederlandse omstandigheden. Voor het maken van deze keuze hebben we een vergelijkende studie uitgevoerd en monitoren we verschillende bestaande paalmatrasconstructies’. De ontwerprichtlijn waaraan nu wordt gewerkt, is volgens haar een breed gedragen document: ‘in de commissie zitten onder anderen opdrachtgevers, ingenieursbureaus, aannemers en fabrikanten. Het deel over het ontwerp van de palen is al klaar en kan worden gedownload van de Delft Cluster site en die van CUR Bouw & Infra’.

infrasite_insert_image_2

Meer toepassingen
Paalmatrassen worden in het buitenland, zoals Duitsland, Engeland, Frankrijk, Scandinavië en de VS, al geruime tijd toegepast. De eerste Nederlandse toepassing bij Monnickendam dateert uit de jaren ’90 en is beschreven in CUR-rapport 2002-7. Anno 2009 zijn er in ons land circa 20 projecten uitgevoerd of in uitvoering. Het bekendste project is nu de N210 in de Krimpenerwaard, een 14 km lang traject. Van Eekelen: ‘De aannemer Ballast-Nedam voert dit project onder DCM-contract uit. Daarbij moet de oude weg bij aanleg van de nieuwe weg in bedrijf blijven en is de aannemer voor 20 jaar ook verantwoordelijk voor het onderhoud. Op grond van deze eisen heeft de aannemer gekozen voor dit concept’. Verder is afgelopen zomer de paalmatras onder een spoorlijn in Nederland uitgevoerd. Een bijzonder project, omdat bij een spoorlijn grotere dynamische belastingen optreden en strengere vlakheidseisen worden gesteld dan bij een autoweg. Reden om hier voor paalmatrassen te kiezen was de nabijheid van een parkeergarage met een kwetsbare fundering. Bovendien was er weinig bouwtijd beschikbaar. Paalmatrassen veroorzaken veel minder zijdelingse vervorming van de aardebaan dan conventionele methoden, waardoor de horizontale belastingen op de kwetsbare objecten, zoals bestaande wegen, leidingen of palen veel kleiner zijn. Bij dit project in Houten en de N210 wordt een uitgebreid monitoringsprogramma uitgevoerd. Van Eekelen: ‘ook landhoofden zijn een veelbelovende toepassing voor paalmatrassen, omdat je hiermee de zettingsverschillen tussen de gewone aardebaan en het onderheide landhoofd mee kunt overbruggen binnen de geringe bouwtijd die vaak voor landhoofden beschikbaar is’.

Van Eekelen is van mening dat de paalmatras een ruimere toepassing verdient, en heeft waardering voor de provincie Zuid-Holland die hierbij het voortouw nam door in de aanbesteding van de N210 uit te gaan van aanleg èn 20 jaar onderhoud. ‘In de toekomst zouden opdrachtgevers het monitoren van innovatieve constructies verplicht moeten stellen, en de meetgegevens zouden openbaar moeten worden, in ieder geval voor commissies zoals die van CUR Bouw & Infra. Hierdoor kunnen we leren van eenmaal aangelegde constructies en het ontwerp verder optimaliseren’.
De verwachting is dat in gebieden met slappe bodem de paalmatras steeds meer toegepast zal worden. Zeker als de opdrachtgever niet alleen kijkt naar aanlegkosten, maar ook naar onderhoudskosten.

Voor meer informatie:

• CUR-rapport 2006-2 ‘Innovatieve aardebaan. Snel gebouwd, blijvend vlak’
• CUR-rapport 2007-2 ‘Eisen aan paalmatrassystemen. Palen en inventarisatie matras’
• www.delftcluster.nl/wegen – kies voor paalmatrassen

NB. CUR-rapport 2002-7 ‘Gewapende granulaatmatras op palen. Toepassing, ontwerp en uitvoering’ is niet meer bruikbaar wat betreft het ontwerpgedeelte.

Dit artikel is eerder gepubliceerd in CUR Bouw & Infra Inzicht – Uitgave 9 – mei 2009