Het watergehalte van funderingsbodems van Belgische wegen bij het einde van de winter – OCW-publicatie RV 2/72

Om de watergehalten van de funderingsbodems van rijwegen tijdens de meest ongunstige periode van het jaar te kennen, werden tijdens de maanden maart en april van de jaren 1968, 1969 en 1970, door horizontale boringen onder wegen in alle streken van België, ongeroerde monsters genomen. In die periode van het einde van de winter zijn de bodems het vochtigst en de grondwaterspiegels het hoogst.

In totaal werden 120 boringen verricht; de onderzochte plaatsen vertoonden een ruime verscheidenheid van kenmerken op het gebied van de klimatologie (verbonden met de hoogteligging) van de hydrologie (diepte van het grondwaterpeil), van de hydraulica (doorlatendheid en waterafvoer van de rijweg) en van de grondmechanica (aard en pakkingsdichtheid van de funderingsbodems).

Tussen de watergehalten van de monsters die 20 cm onder de sleufbodem werden genomen en de karakteristieken van de onderzochte plaatsen en wegen, werden verschillende betrekkingen naar voor gebracht:

  1. Invloed van de bodemgeaardheid
    De niet-cohesieve bodems (fijne zandgronden) met een gemiddelde verzadigingsgraad van 0,66 zijn minder vochtig dan de cohesieve bodems (leemhoudende zandgronden,  kleihoudende  zandgronden" leemgronden, kleigronden) met een gemiddelde verzadigingsgraad van 0,84.
  2. Invloed van de diepte van de grondwaterspiegel
    In de niet-cohesieve gronden lag de grondwaterspiegel meestal dicht bij de oppervlakte (op minder dan 1 meter) en kwam de invloed van deze geringe diepte niet tot uiting; nochtans werden zeer lage watergehalten (verzadigingsgraad 0,2) gevonden wanneer de grondwaterspiegel meer dan 2 m diep gelegen was; het typische verloop van de zuigingskrommen (met sterk uitgesproken buigpunt)  verklaart deze vaststelling.

    In de cohesieve gronden is de invloed van de diepte van de grondwaterspiegel minder sterk maar toch significant.

    Deze feiten stemmen overeen met hetgeen de thermodynamische theorie der waterprofielen toeliet te  voorzien, zelfs wanneer in de meeste gevallen geen werkelijke evenwichtstoestand bestond.

  3. Het randeffect in de winter
    Wanneer de bodem van de aan het weer blootgestelde zijbermen zeer vochtig is, zoals dit het geval is na de winter, verwacht men over het algemeen dat door migratie de funderingsbodem onder de rand van de rijweg vochtiger zal worden terwijl de bodem onder het midden van de rijweg minder vochtig blijft.

    Dit randeffect werd in de niet-cohesieve gronden (zandgronden) helemaal niet vastgesteld; integendeel, de grond onder de centrale zone was vochtiger dan die van de randzone. De verklaring hiervoor is dat enerzijds, in een zandgrond, het zuigingsverschil dat tussen een vochtige en een minder vochtige zone bestaat, en dat verantwoordelijk is voor het randeffect, klein is, terwijl anderzijds, door de infiltraties doorheen de rijweg, de grondwaterspiegel een convex elliptisch profiel aanneemt, zodat hij onder het midden van de weg hoger ligt dan onder de randen.

    In de cohesieve gronden daarentegen werd het randeffect duidelijk waargenomen.

  4. Invloed van de rijwegstructuur
    Waterinsijpelingen door beschadigingen van het wegdek: scheuren in betonplaten, open voegen, netscheurtjes in zwarte verhardingen, doen het watergehalte van de bodem aanzienlijk stijgen.

    Bijzonder ongunstige toestanden werden aangetroffen onder rijwegen van het zogenaamde "badkuiptype" met een poreuze en capillaire onderfundering (zand) zonder afvoersysteem. Deze onderfunderingen waren volledig met water gevuld en de onderliggende grond was praktisch verzadigd, met als gevolgen een vermindering van het draagvermogen van de bodem en een voortgaande beschadiging van de weg.

  5. Uitwerking van vorst en dooi
    De winters van vermelde jaren waren in Laag- en Midden-België vrij zacht maar in de Ardennen brachten zij lange vorstperiodes mee. In de streek van het plateau van Libramont" op meer dan 400 m hoogte, bleken de funderingsbodems van dunne rijwegen (25 tot 30 cm dikte) die op het ogenblik van de dooi onderzocht werden niet alleen verzadigd te zijn door het smeltwater van ijslenzen, maar daarenboven ook een zeer kleine pakkingsdichtheid te bezitten (tot 55 % holle -ruimten) ten gevolge van hun ontwrichting door de groei van de ijslenzen. Deze toestand, die de ergste is die ontmoet werd, toont aan dat de strijd tegen het water niet los gezien mag worden van die tegen de uitwerkingen van vorst en dooi.

x

x x

Naast deze hydrologische inlichtingen heeft het onderzoek een uitgebreide en verscheiden reeks monsters van de Belgische oppervlaktebodems opgeleverd. De classificering van de 120 monsters die in functie van hun geotechnische identificeringskenmerken bestudeerd werden, toont aan dat de leemgronden verreweg de talrijkste categorie vormen en dat het helemaal niet zeldzaam is in de zogenaamde zandstreek van Noord-België eveneens cohesieve bodems aan te treffen.

Prijs
-
digitale versie gratis downloadbaar na inschrijven
- papieren versie: 10,00 € (excl. 6 % btw)

Bestellen    
kenm.: RV02/72
e-mail: publication [at] brrc [dot] be

 

Gelinkte Documenten