Nieuw infiltrerend systeem voor verharde wegen

Voor de innovatie werden een aantal nieuwe producten in prefab beton ontwikkeld, waaronder voorfilterende infiltratiekolken en specifiek gedimensioneerde infiltrerende U-goten.

Het systeem werkt eenvoudig. Het hemelwater stroomt van het wegdek af en komt in eerste instantie terecht in een infiltratiekolk. Vervolgens loopt het naar een speciaal gedimensioneerde infiltratie U-goot om dan in de onderfundering terecht te komen. Het water wordt tijdelijk in de onderfundering gebufferd, zodat het traag de ondergrond kan inlopen. Een noodoverlaat naar het afwaartse stelsel voor hemelwater zal enkel nog nodig zijn voor heel brede wegen of wanneer de doorlatendheid van de bodem zeer slecht is. Maar ook dan wordt er veel meer water ter plaatse gehouden en is de afvoer eerder beperkt.

Inspiratie voor de gebruikte producten werd gevonden bij de infiltrerende straatkolk van Lithobeton. Het FEBE-lid ontwikkelde ook deze nieuwe infiltratie U-goot, die zo is ontworpen dat de bovenbouw er net zo uitziet als een standaard greppel, maar naar capaciteit in doorlatendheid en buffering voldoende is om heel het systeem klimaatrobuust te maken. Ook voor de infiltratiekolk geldt een andere, ruimere dimensionering dan gebruikelijk. Bovendien blijft het meeste vuil uit het water in de kolk, waardoor het de bodem niet vervuilt.

Performant

Het nieuwe systeem is performant en kan zo’n 240 liter per seconde per hectare infiltreren. Dat is te vergelijken met een waterdoorlatende verharding. Beide kunnen piekbuien opvangen die één keer om de 20 jaar voorkomen. Het Departement Burgerlijke Bouwkunde van de KU Leuven berekende dat de draagkracht van de weg zelfs in verzadigde toestand – dus als de onderfundering vol water zit – kan verzekerd worden zolang de juiste opbouw wordt gerespecteerd, en dat voor bouwklassen B7 tot en met B10.

De berekeningen gaan ervan uit dat de levensduur van dit innovatieve wegontwerp gelijk is aan die van een klassieke wegopbouw. Het systeem werd getest en goedgekeurd door AWV (Agentschap Wegen en Verkeer) en AB-Roads. Veldproeven door het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) toonden aan dat voor de berekeningen veilige parameters zijn gebruikt. Het nieuwe concept wordt intussen toegepast in Staden (zie interview).

Om het systeem verder te verfijnen, zet Aquafin verschillende projecten op in Turnhout, Wetteren en Staden.

Interview: 'Nu komen veel meer wegen in aanmerking voor een aanleg die infiltratie ter plaatse toelaat'

BETON sprak verder over deze innovatie met Rik Debusschere, Projectmanager bj Aquafin.

BETON: Dit is een voorbeeld van een innovatief traject. Staden neemt weldra een eerste project in gebruik. Was het een lange weg?

Rik Debusschere (Projectmanager bij Aquafin): “We zijn hier toch al een paar jaar mee bezig. We hadden eerst een aantal proefprojecten bij het OCW (zie ook artikel, nvdr). Interessant aan het traject is dat we vooral voor een mindshift hebben moeten zorgen. We gaan er doorgaans van uit dat de onderfundering dient als vorstneutrale buffer, samengesteld uit steenslag en zand. Alle ingenieurs leren dat die onderfundering droog moet blijven. Mijn uitgangsvraag was: kan die steenslag en dat zand gebruikt worden om er water in te stockeren? Het heeft drie à vier jaar ingenomen om die vraag te beantwoorden. We konden een eerste reëel project aanleggen in Staden. De wegbeheerder, de gemeente Staden zelf, staat immers open voor innovatieve oplossingen.”

BETON: Het systeem ontstond in co-creatie met de partners uit de praktijk.

Rik Debusschere: “Dat maakt het project inderdaad extra waardevol. Van in het begin zaten we bijvoorbeeld samen met Lithobeton, producent van de kolken. We startten met het idee om een systeem te ontwerpen dat het water tijdelijk kan bufferen om het vervolgens vertraagd naar de onderfundering te laten vloeien. Zo kwamen we in overleg tot de dimensionering van de U-goot. We hielden rekening met de breedte van de greppel, met de oppervlaktedoorlatendheid van het beton en met het feit dat we niet in conflict wilden komen met nutsleidingen onder het voetpad. Lithobeton heeft op basis daarvan een ontwerp gemaakt. Dat zij mee investeerden, bewijst dat ook zij geloven in het systeem. Het is een mooi voorbeeld van hoe prefab betonproducenten mee nadenken over de manier waarop er kan ingespeeld worden op de vragen van de rioolbeheerder. Zo zijn we op korte tijd tot een effectieve oplossing gekomen.”

“Ook op de werf was samenwerking belangrijk. Na de proefopstelling is dit het echte werk. Deze straat – het traject is zo’n 700 m lang – wordt zwaar belast. We maakten gebruik van de ervaring van de aannemer, om in onderling overleg een aantal uitvoeringsmodaliteiten lichtjes te wijzigen. We veranderen niets aan de duurzaamheid van het systeem. Het gaat vooral over aanpassingen die het rendement van de aannemer ten goede komen en de kans op een foutieve plaatsing verkleinen. Normaal laat men de aannemer zijn werk doen. Maar omdat het hier over een nieuw systeem gaat, was dat overleg zeer relevant. Aan de prefab producten die ontwikkeld zijn werd niet geraakt.”

BETON: Wordt dit systeem de nieuwe standaard?

Rik Debusschere: “We zullen nooit de poreuze betonbuis kunnen vervangen. Dat is een systeem dat we al lang kennen. Maar het nieuwe systeem leent zich wel uitstekend voor de Belgische weginfrastructuur. Doorgaans is er zeer weinig plaats voor natuurlijke infiltratie naast de weg. Ook de grondwaterstand leent zich – althans in Vlaanderen – heel goed voor dit systeem. Die situeert zich meestal tussen 50 cm en 150 cm onder het maaiveld. Dat is niet diep genoeg voor een poreuze betonbuis, wel voor deze oplossing. Het eerste project is in uitvoering en zevental projecten ligt op de tekentafel en zullen dit of een van de volgende jaren ook uitgevoerd worden. Deze projecten liggen over Vlaanderen verspreid, waaronder Turnhout, Wetteren, Kapellen, Lochristi, Kortemark, Lievegem, …”

“Met de toepassing in Staden komen nu veel meer wegen in aanmerking voor een aanleg die infiltratie ter plaatse toelaat. Eigenlijk blijven alleen snelwegen en gewestwegen buiten beschouwing. We zijn wel van plan om, samen met AWV (Vlaams Agentschap voor Wegen en Verkeer), een dergelijke opbouw te bekijken voor een gewestweg, die zwaarder is dan bouwklasse 7.”

Voor deze innovatie ontwikkelde Lithobeton een aantal nieuwe producten in prefab beton zoals deze specifiek gedimensioneerde infiltrerende U-goten.

BETON: Hoe verhoudt het systeem zich tot de oplossing van waterdoorlatende bestrating?

Rik Debusschere: “Waterdoorlatende bestrating kan gebruikt worden voor bouwklasse 9 of 10, wat overeenkomt met een straat in een wijk. Dit nieuwe systeem kan gebruikt worden tot bouwklasse 7, wat overeenkomt met een drukke, lokale weg. Is een waterdoorlatende bestrating niet geschikt, dan kan dit systeem wel nog altijd worden gebruikt. Hebben we te maken met B9 of B10, dan zijn de systemen qua infiltratie volledig gelijkwaardig. Dan hangt de keuze af van de wegbeheerder.”

BETON: Het systeem is wel iets duurder?

Rik Debusschere: “De speciale mengeling van hoogwaardig steenslag en zand is duurder dan een klassieke opbouw. We spreken van een meerprijs van 5 à 10 procent – afhankelijk van de bouwklasse – ten opzichte van een normaal systeem. Een normaal systeem beschouw ik als een afvoer met gewone kolken naar een afvoerbuis.”

“Bij een overloopsysteem neemt men echter het debiet van de vorige straten mee. Hier infiltreert het water ter plekke. Bij aanliggende straten moet er geen rekening houden worden met water van de voorliggende straat: dat water is ter plaatse gebleven. Dat leidt ertoe dat dit systeem – over een totaal project gezien – goedkoper kan uitkomen dan een klassiek systeem.” “Men moet er ook rekening mee houden dat dit een klimaatneutraal systeem is. Het systeem kan een regenbui D20 – dat is een regenbui die één keer om de 20 jaar voorkomt – verwerken zonder overloop. Dat is relevant, omdat men bij de kostprijs van een systeem ook de schade door wateroverlast moet meetellen. Die kan hier nauwelijks voorkomen. Ook dat weegt door op het budget.”