Berekening van de nodige sterkte van een geokunststof toegepast als gewapende aarde - Volgens Whitcomb, Bell en Jewell aangeraden door Koerner

Geometrie
m
Hoogte, verticaal gemeten in m
m
Laagdikte bovenbelasting in m
Graden
Helling in graden
m
Afstand tussen de lagen
Dynamische bovenbelasting
kPa
Bovenbelasting weg (20) of trein/tram (80)
Grond
Graden
Inwendige wrijvingshoek aanvulgrond
kN/m3
Soortelijk gewicht aanvulgrond
kN/m3
Soortelijk gewicht bovenlaag
Niveau berekende lagen
m
Afstand, gemeten vanaf hoogste wapeningslaag
Veiligheidsfactoren geokunststof
Partiële veiligheidsfactor productie
Partiële veiligheidsfactor inbouw beschadiging
Partiële veiligheidsfactor inbouw beschadiging
Partiële veiligheidsfactor kruip
Algemene veiligheidsfactoren
Partiële veiligheidsfactor ontwerp
Besluit
Algehele veiligheidsfactor
kN/m
Nodige treksterkte op afstand z van hoogste wapeningslaag
m
kPa

Berekeningsmethode

Deze procedure is gebaseerd op een combinatie van de publicaties van Whitcomb & Bell en van Jewell, deze worden aangeraden in het boek van Koerner. De berekening werd aangepast om rekening te houden met de partiële veiligheidsfactoren voorzien in de moderne Eurocode. De rekenmethode is te gebruiken voor alle hellingshoeken tussen 30° en 90°, voor vrij drainerende gronden, goed te verdichten en uit zandachtig of granulair materiaal, met een inwendige wrijvingshoek gelijk of groter aan 30°. De lengte van verankering van de geokunststof wordt aangepast om te voldoen aan de praktische noden van inbouw.

Deze Applet betreft enkel de inwendige stabilitiet van de structuur. De fundering wordt niet bekeken, aangenomen wordt dat deze stabiel is. Om de uitwendige stabiliteit na te gaan, dient een glijcirkel berekening gemaakt. In de praktijk zal het voorkomen dat de wapening op het bodempeil langer dient te zijn, bijvoorbeeld tweemaal H, of dat hier meerdere lagen wapening nodig zijn, alternatief één enkele sterkere laag.

Komt de gewapende aarde naast een bestaand grondmassief, dan zal grond dienen weggegraven over een afstand van bijvoorbeeld tweemaal H. Dit om de achterliggende, meest kritische glijcirkel te snijden en door wrijving met de grond voldoende verankering kracht te mobiliseren.

De Applet biedt een eenvoudige berekeningsprocedure die reeds vele jaren wordt gebruikt. Het gaat om het berekenen van de gronddruk, ontwikkeld door de steile bouw en rekening houdend met eventuele bovenbelasting van grond. Er kan ook een dynamische last worden ingevoerd.

Hoe de Applet gebruiken

De gebruiker dient de parameters in te voeren, waarna het resultaat van een eerste voorontwerp wordt berekend. De Whitcomb methode is ingevoegd om toe te laten de gewenste levensduur mee te nemen in de berekening, dit aan de hand van partiële veiligheidsfactoren typisch voor de gebruikte geokunststof. Deze parameters betreffen de inbouw beschadiging, eventueel chemische beschadiging en vooral de factor om kruip te voorkomen. De factoren zijn afhankelijk van het type geokunststof en de toegepaste grondstof zoals polypropyleen, polyethyleen, polyester.

Referentie

Whitcomb W and Bell J R, ‘Analysis techniques for low reinforced soil retaining walls’ Proceedings of the 17th Geological Soils Engineering Symposium, Moscow ID, Idaho, 1979.