W E R K D O C U M E N T
VERVORMING VAN FLEXIBELE BUIZEN I N
DE BODEM
door
Ir. F.H.M.
El
van d e V e n
juli
1981-1 3 Abw
C L 5 . 3 ..:TE
R I E
,... . . S D I E N S T
V A
V O O R
E IE R
D E
S M E D I N G H U I S
E N
W A T E R S T A A T
I J S S E L M E E R P O L D E R S
-
L E L Y S T A D
1.
INLEIDING
BELASTINGEN OP EN VERVORMING VAN EEN BUIS IN DE
BODEM
Belastingen op de buis
De gronddruk
De verkeersdruk
De totale belasting
Reactie van de buis
STERKTE-EISEN VOOR P.V.C.-BUITENRIOOLBUIZEN EN VOORGERIBBELDE P.V.C.-DRAINBUIZEN
Buizen van ongeplasticeerd P.V.C. voor buitenrioleringen
Geribbelde drainbuizen van ongeplasticeerd P.V.C.
Evaluatie van de sterkte-eisen
5.1.
5.2.
5.3.
BUIS, BODEM, BELASTING EN DEFORMATIE
Grond- en verkeerslast
Vervorming van de buis
Ervaringen uit de praktijk
6.
SAMENVATTING EN CONCLUSIE
5.
. .
LITERATUUR
1. INLEIDING
Buizen i n de bodem s t a a n b l o o t aan een a a n t a l b e l a s t i n g e n . I n d i e n de
s t e r k t e van de buiswand onvoldoende i s , z a l een f l e x i b e l e b u i s merkb a a r vervormen. I n h e t e r g s t e geval s c h e u r t de b u i s of wordt z i j voll e d i g p l a t g e d r u k t . Deformatie van e e n ronde b u i s vermindert h a a r afvoerc a p a c i t e i t en moet zoveel mogelijk worden voorkomen.
De b e l a s t i n g op een b u i s i s v o o r a l a f h a n k e l i j k van de d i e p t e l i g g i n g ,
de omringende grond en de bovenbelasting,afgezien van de druk i n de
l e i d i n g . De s t e r k t e van de buiswand i s a f h a n k e l i j k van h e t m a t e r i a a l ,
de wandvorm,'de wanddikte en de p e r f o r a t i e s . E n i g e e i s e n m e t b e t r e k k i n g
t o t de s t e r k t e van de buizen z i j n v a s t g e l e g d i n NEN-normen.
I n h e t kader van de s t u d i e n a a r a l t e r n a t i e v e n voor de waterbeheersing
i n s t e d e l i j k e gebieden wordt gekeken n a a r de mogelijkheden t o t vervanging van de w a t e r d i c h t e P.V.C.-buitenriolering door g e r i b b e l d e P.V.C.drainbuizen. Een van de a s p e c t e n d i e i n d i t verband aandacht behoeven,
i s de b e l a s t b a a r h e i d van beide b u i s t y p e n . I n d i t rapport wordt, na een
o v e r z i c h t van de b e l a s t i n g e n op een b u i s i n de bodem, e e r s t aandacht
geschonken aan de r e l a t i e t u s s e n b e l a s t i n g e n vervorming. Vervolgens
worden de NEN-normen voor r i o o l - en d r a i n b u i z e n vergeleken, gevolgd door
een o v e r z i c h t van i n de l i t e r a t u u r aangegeven s t e r k t e n . Tot s l o t worden
enige berekeningen uitgevoerd met de r e l a t i e t u s s e n de deformatie e n de
s t e r k t e van d e b u i s , d e b e l a s t i n g e n d e eigenschappenvan deomliggende grond.
2. BELASTINGEN OP EN VERVORMING VAN EEN BUIS I N DE BODEM
2.1. Belastingen op de b u i s
Leidingen i n de bodem s t a a n b l o o t aan een a a n t a l b e l a s t i n g e n (Koot,
1977):
- h e t e i g e n gewicht;
- h e t gewicht van de v l o e i s t o f i n de l e i d i n g ;
- de inwendige druk i n de l e i d i n g ;
- de
- de
-
opdrijvende b e l a s t i n g door grondwater;
grondbelasting;
de z i j d e l i n g s e g r o n d b e l a s t i n g ;
de v e r k e e r s b e l a s t i n g .
De eerstgenoemde v i e r b e l a s t i n g e n worden voor r i o o l - en d r a i n b u i z e n
vaak verwaarloosd. Op de grond- e n v e r k e e r s l a s t wordt i n de volgende
p a r a g r a f e n nader ingegaan.
2.1.1.
De-g ~ o p d i r ~ k
Indien de grond wordt beschouwd a l s een v i s c e u s medium bedraagt de
gronddruk op een d i e p t e h beneden maaiveld:
met p = s o o r t e l i j k e massa van de grand {kg/m3 1 ; z i e t a b e l 2.2.
e n g = v e r s n e l l i n g van de zwaartekracht 2 10 m / s 2
Tengevolge van de m a t r i x - s t r u c t u u r van h e t k o r r e l s k e l e t e n door de s t i j f h e i d van de grond w i j k t de g r o n d d r u k o p d e b u i s m e e s t a l a f v a n d e m e t (2.1.)
berekendedruk. W a n n e e r d e b u i s b i j v o o r b e e l d s t i j v e r i s dan de omringende
grond, z a l grond aan de b u i s gaan "hangen" waardoor de gronddruk op de
buis aanmerkelijk toeneemt. De relatie tussen de stijfheid van de grond
en die van de buia komt tot uiting in het stijFneidscriterium van
Voellmij (Koot, ,1977; Algra, 1973):
met: Eg
Eb
e
r
S
=
=
=
=
=
stijfheidsgetal van de grond IN/m2}; zie tabel 2.1.
elasticiteitsmodulus (tangentieel) van de buiswand {N/mm2)
gemiddelde wanddikte van de buis {mm}
straal van de buis Iml
specifieke tangenti'ele stijfheid van de buis [~/mm2]
De eigenschappen van de buis komen de volgende paragraaf ter sprake.
Tabel 2.1. geeft enige stijfheidsgetallen van verschillende grondsoorten.
Tabel 2.1. Stijfheidsgetallen van enige gronden
Eg (~/mm21
,
grindzand
dichtgepakt zand
10s zand
kleihoudend zand
. zavel
slappe klei
veen
100 - 200
50 - 80
10 - 20
3-10
8-15
1,5- 4
0,l - 0,5
Wanneer de buis stijver is dan de grond is n kleiner dan 1. Een extra
belasting op de schedel van de buis is het gevolg; flexibele buizen
deformeren. De horizontaal gerichte gronddruk - in vaktermen neutrale
gronddrukgeheten- zal de vervorming remen. Onder normale omstandigheden bedraagt deze gronddruk ongeveer 0,4 pg.
Om een regle waarde voor de gronddruk op leidingen'te bepalen moeten
aannamen gedaan worden. De resultaten bij verschillende aannamen lopen
zeer uiteen! Voor de aannamen is de ligging van de buis van belang. Onderscheid wordt gemaakt tussen buizen in smalle sleuven en buizen in
brede sleuven of in ophoging.
.
Voor buizen in smalle sleuven wordt de silo-theorie toegepast. Er wordt
verondersteld dat in de sleuf een gewelfwerking optreed, waardoor een
deel van de druk wordt afgevoerd naar de wand. De sleufwand moet dan
we1 de gewenste 'stevigheid hebben. De gronddruk op een diepte h wordt
nu:
De waarde van a is kleiner dan 1 en wordt berekend uit:
Met: B = breedte van de sleuf
9 = wandwrijvingshoek = hoek van inwendige wrijving; zie tabel 2.2.
Tabel 2.2. Waarden van de hoek van de inwendige w r i j v i n g en van de
d i c h t h e i d van v e r s c h i l l e n d e bodemmaterialen
Materiaal
n i e t verdicht
$
verdicht
P {kg/m31
s t e n e n , grof g r i n d
g r i n d , grindzand
s p l i t , steenslag
zand
sloef
leem, merge1
zandig leem
zavel, k l e i
lCss
slappe k l e i
veen, s l i b , t u r f
Bovenstaande rekenmethode mag a l l e e n worden t o e g e p a s t b i j smalle s l e u ven, s t e i l e sleufwanden en een goede v e r d i c h t i n g van de grond n a a s t en
onder de l e i d i n g . Aan deze voorwaarden kan m e e s t a l n i e t worden voldaan
b i j de aanleg van r i o l e n . B i j d q m a c h i n a l e a a n l e g van drainage i n een
zandige bodem i s deze t h e o r i e mogelijk w e 1 toepasbaar.
Wanneer de buizen i n een brede s l e u f l i g g e n of i n een ophoging, dan
kan de gronddruk worden berekend volgens Roske:'
De waarde van X i s a f h a n k e l i j k van h , van D , van de z e t t i n g s d o o r b u i g i n g s f a c t o r ( r d ) e n v a n de verhouding t u s s e n de a f s t a n d van b u i s k r u i n t o t ongeroerde grond n a a s t de b u i s en de diameter ( a ) ; z i e f i g u u r 2.1. Met
deze v i e r grootheden kan i n f i g u u r 2.2. d e waarde van Awordenopgezocht.
Figuur 2.1. De grootheid a i n de gronddrukberekening volgens Roske en
de contacthoek ci
~ o o rde harde (onderheide) l e i d i n g e n g e l d t r d = 1 , voor normale funder i n g rd = 0,5 - 0 , 8 en voor s l a p p e grond i s r d = 0 - 0 , 5 (Roske).
De met (2.1.1, ( 2 . 3 . ) en (2.5.) berekende gronddrukken z u l l e n s t e r k
u i t e e n l o p e n . Afhankelijk van p r a k t i s c h e s i t u a t i e z a l een "passende"
gronddruk worden gekozen.
2.1.2. De-verkeersdruk
-----Wanneer op het maaiveld een belasting wordt aangebracht zal de belastingdruk zich in de bodem voortzetten. De invloed van de last neemt a£
met de diepte; de invloed wordt over een grotere oppervlakte uitnesmeerd. Een incidentele bodembelasting wordt verkeerslast genoemd.
Wordt de verkeerslast beschouwd als een puntbelasting, dan bedraagt de
verticale gronddruk op een diepte h onder de last PIN) volgens
Boussinesq:
Bij onsamendrukbare gronden (zand) wordt soms een stootcoefficient ingevoerd voor de berekening van de verkeersdruk:
Voor s wordt dan meestal 0,3 aangehouden. De stootcoefficient kan worden beschouwd als een veiligheidsfactor.
Een eenvoudige benadering voor de verkeersdruk in zand wordt verkregen
door de last in de diepte te spreiden onder een hoek van 4
5
'
.
2.1.3. De-totale
- - - -belasting
- - -De totale belasting is de som van grond- en verkeersdruk:
p = pg + pV
{N/m2}
(2.8.)
De belasting per strekkende meter buis wordt dan:
Deze buisbelasting kan worden omgerekend naar een lijnbelasting - dus
een belasting van een buis tussen twee paralelle vlakken - door de
last te delen door de inbeddingsfactor k.
De waarde van de inbeddingsfactor hangt af van de contacthoek a; zie
figuur 2.1. Tabel 2.3. geeft enige waarden.
Tabel 2.3. Waarden van de inbeddingsfactor k
k
contacthoek a
verdichte ondergrond
starre ondergrond
2.2. Reactie van de buis
Belastingen op of in een buis worden opgevangendoor eenveranderingvan
de tangentigle spanning in de wand. In welke mate de wand daardoor verv o k t hangt af van de elasticiteitsmodulus.
Wordt in de buis een druk aangebracht, dan is de relatie tussen de tangenti'6G spanning o en de druk P:
Er is dan sprake van een zogenaamde ringttekspanning.
Wordt een lijnbelasting op een buis aangebracht, dan ontstaat een ringbuigtrekspanning. De relatie tussen de kracht K{N) en de (tangentigle)
ringbuigtrekspanning luidt:
Met 1 = de lengte van de buis' {m}.
De vervorming van de buis tengevolge van een'belasting hangt af van
haar specifieke tangentiele stijfheid (S) ofwel van tangentiele elasticiteitsmodulus (E ). Hun onderlinge relatie is:
tg
u = de constante van Poisson (voor rioolbuizen ongeveer 0,42)
Door veroudering van .het buismateriaal kan de stijfheid van de buis
na verloop van tijd teruglopen. De kruipfactor k is de verhouding tussen de specifieke tangentigle eindstijfheid (STES) en de specifieke
tangenti'gle initiEle stijfheid (STIS).
Door Bossen (1971) is de relatie gelegd tussen de indrukking van de
buis, haar stijfheid en de belasting. Wanneer de totale druk op de buis
(grond- en verkeersdruk) ongeveer 2.,1 maal zo groot is als de gronddruk
in de uitgangssituatie dan geldt voor de'indrukking:
met: y/D = flexibiliteit
= indrukking in verticale richting'{m)
y
C
= grondconstante van Buisman: slap veen
20
stevige klei
30
10s en kleihoudend zand 40
zand
50-200
Wanneer de indrukking meer dan 3% van de buisdiameter bedraagt, kan
de grond boven de buis nastorten. Een blijvende vervorming is het gevolg. Bij een volgende zware verkeersbelasting zal weer nastorting optreden, zodat de buis op den duur ernstig vervormd raakt. De maximaal
toelaatbare deformatie moet dan ook op 3% worden gesteld.
3. STERKTE-EISEN VOOR P.V.C.-BUITENRIOOLBUIZEN
P.V.C.-DRAINBUIZEN
EN VOORGERIBBELDE
Om een KOMO-keurmerkteverkrijgen moeten P.V.C.-riool- en drainbuizen
voldoen aan normen. Het Nederlands Normalisatie-instituut heeft deze
normen vastgelegd in normbladen. De volgende twee paragrafen handelen
over de normen. In de derde paragraaf worden de normen gezvalueerd.
3.1. Buizen van ongeplasticeerd P.V.C. voor buiten rioleringen
Normblad NEN 7045 (NEN, 1977) bevat de eisen ten aanzien van P.V.C.buicenrioleringen. De sterkte van de buizen wordt weergegeven door de
buioklasse. De klasse is gedefinieerd als de nominale buitendiameter
gedeeld door de wanddikte. Hoe hoger de klasse, des te zwakker is dus
de buis. Gangbare buisklassen zijn 34 en 41.
Buizen groter dan 200 mm wordengetest op hun tangentisle sterkte door
middel van een ringtrekspanning van 10~/mm2.Gedurende 1.000 uur en bij
60° C moet de buis deze spanning kunnen weerstaan. Het betreft de buizen 0 200, 0 250, 0 315, 0 400 en 0 500 mm. Voor de buizen 0 110, 0 125
en @ 160 orm bestaan geen eisen. In de praktijk wordt de buisklasse gehanteerd als empirische maat voor de belastbaarheid.
3.2. Geribbelde drainbuizen van ongeplasticeerd P.V.C.
zijn vastgelegd
De eisen tenaanzien van geribbelde P.V.C.'drainbuizen
in normblad NEN, 7036 (NEN, 1976). De normen hebben betrekking op buizen met een buitendiarneter tot en met 125 mm. Naast de buiten- en de
binnendiameter zijn de vorm en het aantal van de perforaties vastgelegd. De massa per lengte-eenheid buis ligt niet vast, maar moet door
de fabrikant worden aangegeven. Wellicht biedt dit de mogelijkheid om
onder verschillende omstandigheden ook verschillende wanddikten toe te
passen in verband met de vereiste stijfheid. Aan de stijfheid worden
nu a1 we1 minimum-eisen gesteld.
Bij de beoordeling wordt onderscheid gemaakt tussen draindiameters van
50 t/m 80 orm en buizen van 100 en 125 mm. Buizen groter dan 0 125 mm
worden niet gekeurd.
Van de buizen 0 50 t/m 0 80 mm worden proefstukken met een lengte van
0,20 m bij 23' C onderworpen aan een ringbuigtrekspanning. De maximaal
toelaatbare defomatie na 60 minuten is aangegeven in tabel 3.1.
Tabel 3.1. Maximaal toelaatbare indrukking bij een voorgeschreven lijnbelasting op drains 0 50 t/m 0 80 mm
nominale buitendiameter Dim}
'een
"de
nominale binnendiameter di ~ m m l
belas ting
voor
proefstuk
200 mm
P IN}
van deze diameters zal binnenkort vervallen
1
wanddikte is gesteld op - (D-d;)
2
orss
max. toelaatIN /m?t bare indrukking {%vande}
Voor buizen met een buitendiameter van 100 en 125 mm wordt gesist dat
hun specifieke tangentieie eindstijfheid naeen periode van 50 jaar
bij 23O C minimaal 700 ~ / bedraagt.
m ~
3.3. Evaluatie van de sterkte-eisen
~ergelijkingvan de sterktenormen voor P.V.C.-drain- en rioolbuizen is
niet mogelijk. Dit wordt veroorzaakt door de slechte formulering van de
eisen voor rioolbuizen. Ten aanzien van de relatie tussen belasting en
vervorming is voor rioolbuizen niets voorgeschreven. Het verdient aanbeveling in de toekomst hier we1 toe over.te gaan.
Zowel bij drains als bij rioolbuizen wordt eenbeperkt aantal van de op
de markt beschikbare diameters gekeurd. Het is aan te bevelen om in het
vervolg voor alle beschikbare diameters eisen te stellen.
De grond die de buis omringt is een belangrijke factor in de buisdeformatie. Eisen ten aanzien van de aanlegmethode van de buis kunnen bijdragen tot een vermindering van de deformatie.
4. GEGEVENS OVER DE BUISSTERKTE UIT DE LITERATUUR
.
.
Door de WAVIN is een vergelijking gemaakt van de stijfheid van de door
hen geleverde P.V.C.-drain- en rioolbuizen.. Door het uitvoeren van
lijnbelastingsproeven kwam tabel 4.1. tot 'stand.
Tabel 4.1. De stijfheid van P.V. C.-ribbeldrains uitgedrukt in buis klassen (WAVIN)
raind diameter
Buisklasse
(gemiddeld)
32
I
34
34
40
42
46
50
65
100
125
160
200
De vergelijking berust op de initisle stijfheid. De kruipfactor van
P.V.C.-drainbuizen is ongeveer 0,35; van rioolbuizen is de kruipfactor
hoger (0,4 - 0,6). Een vergelijking op basis van de eindstijfheid wordt
gepresenteerd in tabel 4.2.
Tabel 4.2. Initiiile eindstijfheid van P.V.C.-riool- en drainbuizen, uitgedruktals buisklasse
P.V.C.-rioolbuizen (k = 0,5) diameter P.V.C.-drainbuizen (k = 0,351
initiele klasse
eindklasse
Irn'
initisle klasse
eindklasse
Voor P.V.C.-rioolbuisklasse34 steltAlgra (1973)eenminimaleSTES-waarde
voor van 3.500 N/m2 en voor klasse 41 2.000 ~/m?-.~eze
waarden verschillen aanzienlijk van de norm voor ribbeldrains: 700 ~ / m ~
Uit
. tabel 4.1.
,
en 4.2. blijkt echter, dat drainbuizen veel stijver zijn dan volgens
de normen is voorgeschreven.
5. BUIS, BODEM, BELASTING EN DEFORMATIE
De deformatie van een buis is afhankelijk van de belasting door gronden verkeerslast en van de eigenschappen van buis en bodem. Om een indruk te verschaffen van de deformatie zal een voorbeeld worden uitgewerkt. Uitgegaan wordt van een P.V.C.-buis op &en meter beneden maaiveld.
De buis ligt in het opgespoten zand. Deze situatie doet zich onder andere
voor bij cunetdrains. De drukken waaraan de buis wordt blootgesteld
worden berekend in de volgende paragraaf. In paragraaf 5.2. volgt de
berekening van de formatie.
5.1. Grond- en verkeerslast
De initigle grondlast kan op drie manieren worden benaderd. In alle
= 2.000 kg/m3 en word aangenmen'dat
gevallen wordt uitgegaan van pZ,,d
er geen grondwater boven de dram aanwezig is.
1. De theoretische gronddruk op 1 m diepte bedraagt volgens vergelijking
(2.1. 20 k ~ / m ~ ;
2. Volgens Roske - met a = 0,9; rd = 0,6, h = 1,7 - bedraagt de gronddruk
op de buis 34 k ~ / m ~ ;
3. Volgens de silo-theorie bedraagt de gronddruk bij een sleufbreedte
van 0,25 m en een hoek van inwendige wrijving van 35O circa 7 k ~ / m ~ .
Omdat het twijfelachtig is of de silo-theorie mag worden toegepast
wordt de gronddruk gesteld op 30 kN/m2
Voor de benadering van de verkeersbelasting kunnen twee methoden wordentoegepast. Volgens de eerste wordt een puntlast op de bodem aangebracht. Uitgaande van een last van 50 kN - de maximale toegelaten wieldruk levert het verkeer volgens (2.6.) een verkeersdruk van 32 kN/m2
.
.
Een betere benadering wordt verkregen met behulp van een "standaardvrachtwagen" met voorgeschreven wiel- en asafstanden en met een voorgeschreven oppervlakte voor het loopvlak (NEN 1008, 1963). Wanneer de
wieldruk onder 45' wordt gespreid naar de diepte, wordt een goede benadering van de verkeersdruk gevonden. In een vlak midden tussen de twee
achterassen wordt de maximale verkeersdruk aangetroffen. Voor verschillende'bela~tin~sklassen
worden verschillende wieldrukken gehanteerd.
Bij een wieldru van 50 kN bedraagt de verkeersdruk op 1 m diepte maximaal ca 76 kN/m , bij 37,5 kN wieldruk circa 59 k ~ / m
en~bij 25 kN circa
41 k ~ / m ~ .
Uitgegaan wordt van een verkeerslast van 50 kN/m2 . Een stootcoEfficient
wordt achtewege gelaten omdat de invloed van stoten goeddeels wordt
gecmpenseerd door een vergroting van het loopvlak.
5
5.2. Vervorming van de buis
Bij een initiele gronddruk van 30 k ~ / m
en~een totale belasting van
80 k ~ / m
bedraagt
~
de zettingscosfficient 2. Voor de flexibiliteit van.
de buis geldt dan vergelijking (2.14.).
Voor drie waarden van de constante van Buisman is in tabel 5.1. de flexibiliteit weergegeven afhankelijk van de tangentizle stijfheid.
Tabel 5.1.
De f l e x i b i l i t e i t van een h i s i n r e l a t i e t o t h a a r s p e c i f i e k e
t a n g e n t i e l e s t i j f h e i d en a f h a n k e l i j k van een c o n s t a n t e van
Buisman van de grond
S.T.S. ~
/
m
~
C = 40
C = 70
C = 100
U i t de t a b e l b l i j k t , d a t b i j C = 40 de indrukking meer dan 3% bedraagt;
de b u i s r a a k t dus w a a r s c h i j n l i ' k s t e r k vervormd. De minimale waarde voor C
b i j een s t i j f h e i d van 700 N/m en een indrukking k l e i n e r dan 3% bedraagt
53. U i t de t a b e l b l i j k t d u i d e l i j k d a t n i e t zozeer d e - s t e v i g h e i d van de
b u i s bepalend i s voor de indrukking, maar v o o r a l h e t b o d e m a t e r i a a l . I n
d i t verband wordt gewezen op de omhulling met l a v a l i e t , d i e de deformat i e w a a r s c h i j n l i j k g u n s t i g beinvloed.
9
5.3. Ervaringen u i t de p r a k t i j k
B i j c o n t r o l e - e n onderhoudswerkzaamheden aan de s t e d e l i j k e drainage
worden p l a t g e d r u k t e d r a i n s a a n g e t r o f f e n . De oorzaak van deze f a t a l e v e r v o m i n g w o r d t g e z o c h t i n een t e zware b e l a s t i n g gedurende de bouwfase;
t e g e n h e t m a r e m a t e r i a a l z i j n de d r a i n s
vaak met een g e r i n g e gronddekking - n i e t bestand. Daar s t a a t e c h t e r tegenover d a t de uitgeoefende
bodemdruk v a n h e t m a t e r i e e l m e e s t a l v e e l l a g e r i s dan b i j normale verk e e r s l a s t e n . Voorts moet h e t platdrukken van d r a i n s worden beschouwd
a l s een extreme vorm van h e t indrukken van de b u i s . Vervorming van d r a i n s
t r e e d t i n h e t v e l d dus op. I n welke mate i s onbekend.
-
Een onderzoek n a a r de mate van vervorming onder veldomstandigheden i s
aan t e bevelen. Twee benaderingswijzen kunnen d a a r b i j worden gevolgd:
1. Meting van de vervorming i n gelegde buizen. Om een indruk van h e t
t i j d e f f e c t t e k r i j g e n z u l l e n de metingen na enige j a r e n h e r h a a l d
moeten worden. De mate van b e l a s t i n g b l i j f t onbekend. Zo wordt een
goede indruk van h e t buisgedrag onder r e g l e veldomstandigheden verkregen.
2. Een'laboratoriumproef" waarin d r a i n s van v e r s c h i l l e n d e diameters op
v e r s c h i l l e n d e d i e p t e n worden gelegd (machinaal en met een kraan) en
waarbi j bekende v e r k e e r s l a s t ( f r e q u e n t i e ) wordt aangebracht. De gevolgen van e e n b e l a s t i n g op de d r a i n s wordt op deze manier d u i d e l i j k .
Onduidelijk b l i j f t hoe g r o o t de w e r k e l i j k e b e l a s t i n g i n h e t v e l d i s .
Deonderzoekenvul1enelkaaraan.Voor een v o l l e d i g o v e r z i c h t van de gevolgen v a n e e n b e l a s t i n g voor de d r a i n s z u l l e n b e i d e benaderingen gevolgd
moeten worden. De proeven moeten uitmonden i n normen voor de d i e p t e l i g g i n g van de d r a i n , a f h a n k e l i j k van de diameter en de b e l a s t i n g
6. SAMENVATTING EN CONCLUSIE
Buizen i n de grond s t a a n b l o o t aan grond- en verkeersdruk. Door de invloed van de sleufwand e n van de grond i n de s l e u f i s de gronddruk n i e t
eenvoudig t e bepalen; de berekende gronddruk hangt s t e r k a f van de ge-
kozen berekeningswijze. Hetzelfde geldt voor de verkeersdruk.
.
.
De sterktenormenvoorP.V.C.-bui~enrioolbu~zen.engeribbeldeP.~.~.-drain:.. -n.. getest.op de ringtrekspanzijn niet vergelijkbaar. ~ioolbuize~n@orden
.buizen
.. .
ning, terwijl ribbeldrains worden getoetst'aan de ringbuigtrekspanning
of aaneen specifieke tangentizle eindsterkte. P.V.C.-rioolbuizen moeten
een hiiimale'ringtrekspanning van 10 N/mm2 kunnen weerstaan; P.V.C.ribbeldrairis-%.'van
50 tot en met 80 mm kennen een maximaal toelaatbare
indrukking bij een voorgeschreven schedeldrukbelasting. De ribbeldrains
van 100 en 125 mm moeten een minimale specifieke tangentigle eindsterkte
(STES) van 700 ~ / hebben.
m ~
Grotere draindiameters worden niet gekeurd;
er zijngeenstijfhe,idsnormen voor beschikbaar. Het is aan te bevelen om
voor P.V.C.-rioolbuizen stijfheidsnormen in de keuringseisen op te nemen en om ook drains met diameters groter dan 0 125 mm te keuren.
Een vergelijking van de stijfheid van riool- en drainbuizen geeft aan,
dat voor a1 de grotere diameters drainbuizen zwakker zijn dan rioolbuiZen. De minimale stijfheid van 700 N/m2 wordt ruimschoots overschreden.
De vervorming van de buis is sterk afhankelijk van de conditie van de
omliggende grond; de stevigheid van de buis zelf heeft slechts een geringe invloed. Het filtermateriaal (lavaliet) heeft waarschijnlijk een
gunstige uitwerking op de drainvorming.
Onder veldomstandigtieden kunnen drains vervormen. Zowel de theorie als
de praktijk tonen dit aan. Of de vervorming voornamelijk in de bouwfase
optreedt kan worden betwijfeld. Voorgesteld wordt om veldproeven uit te
voeren. Normen voor de diepteligging - ook in de bouwfase - van de drains
afhankelijk van de diameter en de belasting kunnen dan worden afgeleid.
Op grond van het bovenstaande is uitwisseling van P.V.C.-rioolbuizen met
P.V.C.-drainbuizen niet onmogelijk. Omdat drainbuizen iets minder stijf
zijn dan rioolbuizen moet de invloed van verkeerslasten worden geminimaliseerd ten koste van een iets hogere gronddruk. De buizen moeten dus
op een redelijke diepte worden aangelegd; bij voorkeur tussen de 1 en
2 metermin maaiveld.
LITE~TUUR
Algra, E.A.H.
-
Bossen, M.J.
-
Honingh, J.
-
Koot, A.C.J.
-
NEN
-
1963; Voorschriften voor het ontwerp van stalen
bruggen, NEN 1008, Nederlands Normalisatie-Instituut, Rijswijk
NEN
-
1976; Geribbelde draineerbuizen van ongeplasticeerd P.V.C., NEN 7036, Nederlands NormalisatieInstituut, Rijswijk
NEN
-
1977; Buizen van ongeplasticeerd P.V.C. voor
binnen- en buitenrioleringen, NEN 7045, Nederlands
Normalisatie-Instituut, Rijswijk
Watkins , R.X.
-
WAVIN
-
1976; Minimum soil cover during installation of
flexible drain tubes; In: Proceedings of the 3th
~ationaiDrainage Symposium, December 1976,
Chicago (1111)
Persoonlijke mededeling
1973; Mechanische aspecten van ondergrondse,toegepaste drukloze buizen van glasvezel gewapend
kunststof, Plastica (26) 7, juli 197.3, p.p. 295308
,
..,.
..
1971; Hinder en gerief van gronddruk op'kunststof-.
buizen, Plastica (24) 1, januari 1971, p.p. 1-6
1979; Diep gelegen drainering, Bijlage bij verslag
79/24 van de KOMO-commissie E 23
1977; Inzameling en trasnport van rioolwater,
Uitgeverij h'altman, Delft
© Copyright 2024 ExpyDoc
