: _SRo_Notitie Verhardingsconstructies Zeewolde_definitief Datum : 18 maart 2014

Transcriptie

1 HaskoningDHV Nederland B.V. Logo MEMO Aan Van Kopie Dossier Project Betreft Controle RHDHV : F. Schuchard : ing. A.S. (Sander) Roselaar : Projectdossier : BC : Strategische vraag wegbeheer & pilot : Notitie verhardingsconstructie : ir. R.M. (Catelijn) Muller-Vencken Ons kenmerk : _SRo_Notitie Verhardingsconstructies Zeewolde_definitief Datum : 18 maart 2014 Classificatie : Alleen voor intern gebruik 1. INTRODUCTIE 1.1. Inleiding Verschillende wegen in het buitengebied van de gemeente Zeewolde lopen op het eind van hun levensduur. In de voorontwerpfase van het project Strategische vraag wegbeheer & pilot zijn de problemen aan de Winkelweg en Schillinkweg aan het licht gebracht. Voor deze twee wegen zijn drie mogelijke oplossingsrichtingen gegenereerd die in een vervolgvraag nader worden uitgewerkt tot een definitief ontwerp en een vergunbare aanbesteding. Binnen het project heeft de gemeente Zeewolde aan Royal HaskoningDHV ondermeer opdracht gegeven om een breed document op te stellen zodat op een uniforme wijze een keuze kan worden gemaakt welk type wegdek in een bepaalde situatie gekozen kan worden opdat de kosten voor Beheer en Onderhoud gedurende de lifecycle van de weg optimaal zijn Kernvraag Om bovenstaande opdrachtformulering is vertaald in de volgende kernvraag: Welk eigenschappen hebben verschillende toepasbare wegconstructies en welke wegconstructie kan het beste worden gekozen opdat een weg in zijn gehele lifecycle optimaal presteert? Hierbij dient niet uitsluitend te worden gekeken naar de kosten van Beheer en Onderhoud, maar met name naar het brede spectrum van eigenschappen en functioneren van een weg. Dit memo gaat verder in op de beantwoording van deze kernvraag. Royal HaskoningDHV, met het hoofdkantoor in Amersfoort, is een van Europa s toonaangevende projectmanagement-, ingenieurs- en adviesbureaus. HaskoningDHV Nederland B.V. is onderdeel van Royal HaskoningDHV. Kamer van Koophandel nr Het kwaliteitssysteem van HaskoningDHV Nederland B.V. is gecertificeerd volgens ISO 9001.

2 2 BEANTWOORDING KERNVRAAG Aanpak Op basis van beschikbare gegevens is een overzicht opgesteld van verschillende mogelijkheden in de opbouw van verhardingsconstructies en welke materialen gebruikt kunnen worden. Middels een trade-off matrix en toelichtende kernwoorden worden de voor- en nadelen gegeven en eventueel nader beschreven. 2.2 Te beschouwen verhardingsconstructies In januari 2014 is door de gemeente een collegeadvies (documentnummer 13I ) opgesteld. Hierin staan alternatieve wegconstructies beschreven. Samen met een aantal meer gangbare verhardingsconstructies zullen voor het beantwoorden van de kernvraag de volgende verharding- c.q. wegconstructies beschouwd worden: 1. Gesloten betonverharding 2. Halfverharding (gravel, grind, granulaat) 3. Palen fundering 4. Lichte ophoogmaterialen (EPS) 5. Elementenverharding 6. Onverharde wegconstructie 7. Asfaltverharding 8. Betonplatenverharding Gesloten betonverharding De definitie van gesloten betonverharding is Gesloten verharding bestaande uit gewapend of ongewapend beton. 1 Een gesloten verharding is opgebouwd uit een materiaal dat na het aanbrengen een solide geheel vormt en niet zonder meer op te delen is. Voorbeelden van gesloten verhardingen zijn verhardingen gemaakt van asfalt of beton. Gesloten verhardingen worden doorgaans toegepast bij hogere verkeerbelastingen. De keuze voor een gesloten verharding hangt onder andere af van de vereiste draagkracht in relatie tot de ondergrond, vlakheid en gebruikscomfort. Bestand tegen zware belastingen Grote mate van vlakheid Breekt bij vervormingen in ondergrond Hoge kosten bij onderhoud en reparatie Moeilijk herbruikbaar 1 Bron: Nomenclatuur van Weg en Verkeer Alleen voor intern gebruik - 2 -

3 2.2.2 Halfverharding Halfverharding is een waterdoorlatende verharding die bestaat uit een wegdek met een zeer hoge doorlatendheid: bij halfverharding stroomt regenwater direct door naar de funderingslaag Halfverhardingen worden hoofdzakelijk toegepast op paden en in groene gebieden waar de (verkeer)belastingen zeer gering zijn. Een halfverharding bestaat uit onsamenhangend of lichtgebonden materiaal dat meer draagkracht levert dan de originele grond. Voorbeelden van verhardingsmaterialen zijn grind, gebroken puin (menggranulaat) en gebroken natuursteen. Halfverhardingen zijn goedkoop in aanleg en onderhoud, maar vereisen wel vaker onderhoud dan elementenverhardingen of gesloten verhardingen. De draagkracht is ook aanzienlijk minder. Onderhoud en aanleg zijn relatief goedkoop Materialen uit restproducten Hoge onderhoudsbehoefte Lage draagkracht, hierdoor veel vervormingen Beperkte mate van comfort Palenfundering De definitie van een paalfundering is Samenstel van funderingspalen om krachten uit de constructie over te dragen op de draagkrachtige laag. 2. Een weg gefundeerd op palen wordt ook wel een Paalmatras genoemd. Een paalmatras bestaat uit een fundering van palen met daarop een gewapende aardebaan. Het is een systeem waarmee een weg (of een spoorweg) kan worden aangelegd op een slappe ondergrond. Een palenmatras wordt voornamelijk toegepast in gebieden met een slappe geotechnische structuur zoals klei- en veengebieden. Zettingvrije constructie is mogelijk Beperkte onderhoudsbehoefte Hoge mate van rijcomfort Zeer hoge aanlegkosten Weinig flexibiliteit. De constructie staat voor jaar Zeer lange bouwtijd Onderhoud of reparatie is kostbaar en tijdrovend Niet herbruikbare constructie 2 Bron: Nomenclatuur van Weg en Verkeer Alleen voor intern gebruik - 3 -

4 2.2.4 Lichte ophoogmaterialen (EPS) Er bestaan diverse oplossingsrichtingen om overmatige zetting van een weg tijdens de gebruiksfase te beperken of te voorkomen; één hiervan is het toepassen van lichte ophoogmaterialen in de wegconstructie. Dit zijn granulaire materialen (bims, flugsand, lava, geëxpandeerde kleikorrels, schuimglas en E-bodemas), geëxpandeerd polystyreen (EPS) en/of schuimbeton. Korte aanlegtijd Handzame verwerking Hoge aanlegkosten Kwetsbare materialen Beperkte levensduur Niet of beperkt herbruikbare materialen Elementenverharding Een elementenverharding (of bestrating), is opgebouwd uit losse elementen die in meer of mindere mate (los) met elkaar verbonden zijn. Een elementenverharding bestaat uit kleine, geprefabriceerde elementen, die opgenomen en weer opnieuw gebruikt kunnen worden. Alleen voor intern gebruik - 4 -

5 Elementenverhardingen kunnen doorgaans goed toegepast worden op wegen waar de verkeersbelasting (het gewicht) beperkt is, waar weinig wringing in bochten plaatsvindt en bij lagere rijsnelheden. Met name in centrumgebieden, woonerven en woonstraten komen elementenverhardingen goed tot hun recht. Vertoont geen scheuren Eenvoudig te openen en te sluiten Eenvoudige reparatie, veelal zonder materiaalverlies Onmiddellijke openstelling voor verkeer bij gereed Lage rijsnelheden door beperkte vlakheid en stroefheid Hoge mate van vervormingen door verkeersbelasting Hoge fysieke belasting bij aanleg Hoge geluidsproductie Onverharde wegconstructies Onverharde wegen worden vaak gemaakt van materiaal van het land waar deze doorheen lopen. Zo zijn er bijvoorbeeld grindwegen in rotsachtig gebied, kleiwegen in kleigebieden en zandwegen in zandgebieden. Onverharde wegen komen vooral voor in plattelandsgebieden Lage aanlegkosten Lage onderhoudskosten Overlast door stuiven in droge periodes Overlast door modder in natte periodes Laag niveau van rijcomfort Hoge onderhoudsfrequentie Alleen voor intern gebruik - 5 -

6 2.2.7 Asfaltverharding De definitie van asfaltverharding luidt Gesloten verharding bestaande uit asfaltbeton of andere met bitumen gebonden materialen. Voor verschillende toepassingen en omstandigheden zijn verschillende asfaltmengsels mogelijk. De grondstoffen van asfalt, sten en bitumen, veranderen niet tijdens de productie en het gebruik. Daarom is het volledig herbruikbaar. Het hoeft slechts op de productietemperatuur te worden gebracht. Bitumen wordt bij die temperatuur weer dun vloeibaar waardoor het opnieuw is te produceren. De samenstelling en eigenschappen zijn te veranderen door toevoegen van nieuwe grondstoffen. Asfalt is het enige product dat voor honderd procent hergebruikt kan worden. Door de grote diversiteit in asfaltverhardingen en constructieopbouw kan dit type in nagenoeg alle situaties worden toegepast. Volledig herbruikbaar Grote diversiteit in samenstelling en eigenschappen Toepasbaar in nagenoeg alle situaties Lage onderhoudskosten Beperkte aanlegtijd Hoge mate van rijcomfort en stroefheid Relatief hoge aanleg- en onderhoudskosten Alleen voor intern gebruik - 6 -

7 2.2.8 Betonplatenverharding Betonplatenverharding wordt doorgaans toegepast op bedrijfsterreinen waar een snelle verharding van oppervlakten prefereert boven het comfort van de verharding. Vanwege de beperkte samenhang tussen de onderlinge elementen zullen de elementen, met name bij zwaar verkeer, snel ten opzichte van elkaar verplaatsen en/of vervormen. De veiligheid voor langzaam verkeer (fietsers, bromfietsers) komt hiermee snel in het geding. De onderhoudsbehoefte van een dergelijke toepassing is hoog, de wijze van onderhoud is echter niet zeer complex en relatief snel uit te voeren. Betonnen platen worden hoofdzakelijk toegepast in industriële situaties. Als verharding voor een doorgaande weg is deze toepassing minder geschikt. Beperkte aanlegkosten Eenvoudig herbruikbare materialen Hoge onderhoudskosten Hoge onderhoudsbehoefte door verzakkingen Beperkt rijcomfort Alleen voor intern gebruik - 7 -

8 2.3 Beoordelingsaspecten wegconstructies De in de voorgaande paragraaf 2.2 genoemde (alternatieve) verharding- en wegconstructies zullen in een trade-off matrix (zie paragraaf 2.4) benaderd worden vanuit verschillende aspecten, welke van invloed zijn op de te beoordelen prestatie van een weg indien deze wordt uitgevoerd in/met de betreffende verharding- en wegconstructie. De verschillende beoordelingsaspecten zijn: A. Kwaliteit a. Robuust: Hoe is de toepassing bestand tegen gebruiksschade? b. Rijcomfort: Hoe prettig is de toepassing begaanbaar? c. Zettingweerstand: Hoe is de toepassing bestand tegen geotechnische zettingen/vervormingen? d. Duurzaam: Hoe duurzaam is de toepassing ten opzichte van de andere toepassingen? Veiligheid is onderdeel van duurzaamheid. B. Kosten a. Aanleg: Is de aanleg van de toepassing in redelijke mate betaalbaar? b. Onderhoud: Zijn de onderhoudskosten laag? C. Tijd a. Bouwtijd: Hoe snel is de toepassing maakbaar? b. Onderhoudhinder: Is de overlast tijdens onderhoud/reparatie beperkt? Duurzaamheid: Een gezonde organisatie is duurzaam bezig en maakt keuzes waarbij rekening wordt gehouden met Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen (MVO). Bij MVO gaat het er om een balans te vinden tussen de 3 P s: People, Planet en Profit. People: Wat doet de onderneming voor de mensen? Vervullen we de behoeften van mensen? Hoe gaan we om met hun belangen? Denk hierbij zowel aan medewerkers als consumenten bekeken vanuit een nog bredere scoop: de Samenleving. Bij People komen onder andere de volgende termen voor: Arbeidsrechten en omstandigheden, Veiligheid en Maatschappelijke betrokkenheid. Planet: Bij Planet wordt gekeken hoe de organisatie omgaat met het milieu. Wat hebben de producten/diensten en processen van de onderneming voor invloed op de planeet? En vooral, hoe kunnen we ervoor zorgen dat deze invloed zo klein mogelijk is. Veel voorkomende termen bij Planet zijn: CO 2 -belasting, Recycling, Afval en hergebruik en Toekomstvastheid. Profit: Bij Profit wordt gekeken naar de verbetering van kennis of kwaliteit en het toevoegen van waarde. Dit wordt ook wel winst genoemd. Als de winst maar voor langere termijn is kun je het duurzaam noemen. Termen bij Profit voorkomen zijn bijvoorbeeld: Innovatie, Kwaliteit, Waarde, Reputatie en Maatschappelijke draagvlak. Alleen voor intern gebruik - 8 -

9 2.4 Beoordeling verhardingsconstructies: Trade-off Om te komen tot een gewogen beoordeling van de acht verschillende verharding- c.q. wegconstructies (zie paragraaf 2.2) ten opzichte van elkaar, worden alle constructies met elkaar vergeleken door middel van de 8 beoordelingsaspecten (zie paragraaf 2.3). Iedere toepassing kan per aspect een score verdienen van 1 t/m 5. De hoogte van de som van de scores per toepassing geeft de uiteindelijke overall beoordeling van die constructie. Beoordelingsaspect Toepassing Constructie 1 gbv 2 hvh 3 pal.f 4 EPS 5 elem 6 onvh 7 asft 8 bpv a. Robuust A. Kwaliteit b. Rijcomfort c. Zettingweerstand d. Duurzaamheid B. Kosten a. Aanleg b. Onderhoud C. Tijd a. Bouwtijd b. Onderhoudhinder S OVERALL Gesloten betonverharding (gbv) 16 punten 2. Halfverharding (hvh) 20 punten 3. Palen fundering (pal.f) 22 punten 4. Lichte ophoogmaterialen (EPS) 17 punten 5. Elementenverharding (elem) 22 punten 6. Onverharde wegconstructie (onvh) 21 punten 7. Asfaltverharding (asft) 31 punten 8. Betonplatenverharding (bpv) 22 punten Bovenstaande beoordeling van de verschillende toepassingen gelden specifiek voor de wegen in het buitengebied van Zeewolde. Als referentie is de situatie aangehouden zoals die bij de Winkelweg en de Schillinkweg bekend is: de geotechnische gesteldheid, relatief weinig verkeer, zware verkeerlasten en een hoge behoefte van beschikbaarheid van de wegen i.v.m. bedrijfsvoeringen. NB. Alle bovenstaande beoordelingscriteria wegen in deze beschouwing even zwaar. Projectafhankelijk kunnen per beoordelingsaspect extra wegingsfactoren toegepast worden, opdat een passende projectspecifieke afweging gemaakt kan worden. 2.5 Conclusie Over het algemeen kan worden gesteld dat asfalt de beste toepassing is voor de wegen in het buitengebied voor Zeewolde. Een toepassing bestaande uit een palenmatras, een elementenverharding, onverharde wegen en een betonplatenverharding scoren beduidend lager (ca. 25%) dan asfalt. De overige toepassingen scoren nog lager. Deze trade-off matrix is echter generiek opgesteld en geeft een algemeen beeld van de beschouwde verhardingsconstructies: deze kan niet zondermeer voor alle projectsituaties worden toegepast. Per specifiek project zal mede op basis van omgevingswensen, inpassing en verkeersdruk de afweging van de verschillende toepassingen opnieuw moeten worden uitgevoerd om te komen tot een projectspecifieke keuze. Alleen voor intern gebruik - 9 -