In verband met het gewenste draagvermogen, het profiel de afwatering en de drooglegging van de constructie-opbouw wordt een weg of een verharding op een zogenaamd weglichaam aangebracht. De minimale eis is 80 tot 100 cm boven het bestaande waterpeil.
Een weglichaam bestaan uit twee hoofdelementen:
- De verharding
- De aardebaan
1. De verharding
De aardebaan wordt gevormd door het zandbed. Wanneer er een grondverbetering heeft plaatsgevonden, wordt ook deze tot de aardebaan gerekend.Tot de verharding wordt gerekend:
- de asfaltconstructie
- de fundering
2. De aardebaan:
De aardebaan bestaat meestal uit een zandbed, met daaronder een natuurlijke ondergrond, zoals deze aanwezig is, hetzij klei, veen of natuurlijk zand
Het draagvermogen van deze ondergrond moet voldoende zijn, om het zogenaamde “weglichaam”of “toekomstige verharding” te kunnen dragen.Door ontgraven en aanvullen van zand, kan de bestaande ondergrond verdrongen worden, totdat een zekeren stabiliteit is verkregen.Bij kritische en slappe ondergronden is het gewoonlijk, dat de ontgraving en aanvulling in een vroeg stadium uitgevoerd worden, om de zetting tijd te gunnen.
Is dit niet mogelijk, dan moet in ieder geval de ondergrond worden verbeterd.Deze verbetering kan worden bereikt, door de bestaande ondergrond af te graven en te vervangen door minimaal 50 cm zand, dan wel een lichtgewicht constructie bij veenachtige ondergronden.Aan zand, wat voor de aardebaan gebruikt wordt, wordt afhankelijk van de hoogteligging in de constructie hoge eisen gesteld..
1. Zand in aanvulling of ophoging:
Ophoogzand wordt verwerkt op meer dan 1.00Â m beneden het oppervlak van het wegdek, en dit is gelegen boven de vrije waterspiegel die in een cunet aanwezig is.De eisen voor de gemiddelde verdichtingsgraad (3) moet tenminste 98 % bedragen.
2. Zand voor zandbed:
Zand voor zandbed wordt verwerkt op minder dan 1.00Â m beneden het oppervlak van het wegdek; de gemiddelde verdichtingsgraad (3) moet tenminste 100Â % bedragen.Is er een voldoende pakket zand aanwezig, maar wordt het afgeraden om hierop direct een asfaltconstructie te maken, dan is de mogelijkheid aanwezig om het zand te stabiliseren:
- mechanisch
- fysisch-mechanisch
- dan wel chemisch-fysisch;
Om de ondergrond bij aanleg beter te ontlasten en de krachten op de ondergrond te spreiden, kan  ook bijvoorbeeld een geotextiel aangebracht worden. Deze zijn in veel variaties aanwezig.
3. Funderingen:
Wanneer de constructie- adviezen uitwijzen, dat er ook nog een fundering moet worden aangebracht, is er een keuze uit verschillende typen en materialen.
A. De ongebonden funderingen (flexibel):
Deze bestaan uit steenmengsels van puin, niet hydraulische hoogovenslakken, gebroken betonpuin, steenslag, mijnsteen , lava of een penetratielaag (vandaag de dag niet meer gebruikelijk)
B. De gebonden fundering (stijf):
Deze bestaan uit schrale beton, zand cement of asfaltgranulaat (emulsie)cement
C. Steenmengsels (gebonden):
Deze bestaan uit hydraulische hoogovenslakken of hydraulische puingranulaten (vermengd met een gedeeltelijk pencentage cement)
D. Lichtgewicht funderingen (gebonden):
Bijvoorbeeld verlijmde piepschuimblokken of schuimbeton
In vele gevallen voldoet een gemiddelde laag menggranulaat (gebonden of ongebonden) van ca. 25 tot 40 cm, bij zwaardere toepassingen wordt ook veel betongranulaat toegepast.Voor het aanbrengen van de fundering kunnen de uitleggers van riolering, afwateringskolken of extra mantelbuizen worden aangebracht, waarna de gegraven sleuven in het zandbed goed moeten worden verdicht.
Bij te verwachten zettingen is het verstandig om het toegepaste steenmengsel na verdichting direct zo goed mogelijk te profileren en deze ca. 2 tot 3 weken te laten zetten, mits de werkzaamheden en het weer dit toelaten. Een langere zettingstijd is mogelijk, wanneer deze fundering (van een steenmengsel) gebruikt kan worden als tijdelijke verharding in woonstraten & onsluitingswegen, en andere locaties waar nog veel bouwverkeer is en veel zwaar transport om materialen aan- en af te voeren.
3. Opbouw van een verharding:
Afhankelijk van de verkeersbelasting en de gebruikersbelasting wordt een keuze gemaakt; deze keuze is tevens afhankelijk van de aard van de ondergrond en de fundering. De funderingsconstructie behoort de krachten te verdelen in het zandbed en de ondergrond.
De verharding is dat gedeelte van een weglichaam, wat verhard is en bestaat uit een of meerdere lagen asfalt; in de meeste gevallen een deklaag, een tussenlaag en een of meer onderlagen.
4. Ontwerpen van een wegverharding:
Bij het ontwerp gaat het om de toepassing van de juiste materialen, dimensionering en zo goed mogelijk inschatten van de ondergrond, de fundering en de asfaltconstructie.
Aan de hand van matrixberekeningen, materiaalonderzoek, de te verwachten verkeersbelasting en onderzoek naar draagkracht van de ondergrond kan een goede inschatting gemaakt worden hoe de verharding ontworpen moet worden.
Er zijn echter ook nog een aantal vaste ontwerpcriteria:
A. Functionele eisen:
In het algemeen de eisen en verwachtingen van de weggebruiker op gebied van veiligheid en gebruikerscomfort, zoals vlakheid, stroefheid en rijgeluid
B. Structurele eisen:
In het algemeen de sterkte en weerstand van de constructie tegen scheurvorming en vervorming, gekoppeld aan de levensduur
C. Duurzaamheids eisen:
In het kort de eisen tegen fysische en chemische aantastingen, en de gewenste oppervlakte eigenschappen, zoals bijv. bij bedrijfsverhardingen (puntbelasting) en agrarische verhardingen ( zuurbestendigheid bij kuilvloeren).
5. Asfaltconstructies:
Verhardingsconstructies worden altijd laagsgewijs opgebouwd, tussentijds worden ze aan elkaar verankerd door het toepassen van o.a. kleeflagen. Op deze wijze zijn alle asfaltlagen samen gebundeld tot 1 pakket en worden alle krachten, momenten en aslasten het allerbest opgevangen.
Zoals gezegd is de opbouw afhankelijk van een aantal factoren:
- het draagvermogen van de ondergrond
- de gewenste hoogteligging
- de verwachte verkeersbelasting
- de gewenste ontwerplevensduur
- de verlangde oppervlak-eigenschappen
- de wens om een onderfundering toe te passen;
Nadat de volgende parameters zijn ingebouwd in de matrix berekeningen, wordt er ook aandacht geschonken aan de vaste ontwerpcriteria, zoals:
- micro/macro stroefheid
- lichtreflectie
- geluid
- rolweerstand
- weerstand tegen o.a. vermoeiing, blijvende vervorming, refectiescheuren, zetting veroudering & slijtage, maar ook tegen o.a. verwerkbaarheid van het asfaltmengsel
- bepaling intensiteit en verkeersbelasting, met de daaraan gekoppelde verkeersklasse
6. Dimensionering van wegconstructies:
In Nederland gaat men er van uit, dat er een redelijke klankbodem aanwezig is, in de vorm van klei of natuurlijk zand dan wel opgespoten zand. Bij veenachtige ondergronden zal de bestaande ondergrond vervangen moeten worden door een fundering van een zandlichaam aan te brengen, tot dat een redelijke stabiliteit en evenwicht gevonden is.
Op laboratoriumschaal zijn een aantal proeven aanwezig. Deze proeven, alsook onderzoeken en voorschriften op zand, puin en asfalt staan vermeldt in de zogenaamde Standaard RAW bepalingen 2005 en Wijziging 2008, uitgegeven door de stichting C.R.O.W. te Ede.
De volgende proefmethoden en onderzoeken zijn nodig om het draagvermogen van de ondergrond aan te tonen, mits de draagkracht al door ervaring is aangetoond:
- De CBR-proef (Californian Bearing Ratio), zowel een veld- als een laboratoriumproef
- de sondering, waardoor middels een conusweerstand en diepte een draagkrachtdiagram ontstaat
- de plaatbelastingsproef, statisch of dynamisch;
7. Verharding ontwerp:
Mede door de ruime keuze kan de berekening van een constructie zowel empirisch als analytisch benaderd worden. Er kunnen er een paar genoemd worden:
- de C.B.R.- methode
- de AASHTO methode
- de computer rekenmodellen, zoals Shell, Bizar, en Veroad
Met de huidige methoden worden zowel oude als nieuwe onderzoekswaarden toegevoegd, waarbij de waarden van een E-modules bepaald worden.
Daarnaast kan men ook het equivalente aantal standaard aslasten bepalen.
De nieuwe computer programma”s zoals Ascon, Care, Vencon, Bisar en Shell kunnen aan de hand van realistische berekeningen en invoergegevens van zowel de te verwachten verkeersbelasting, stijfheid E-modules ondergronden zelf de asfaltconstructies berekenen. De metingen zoals “valdeflectie” kunnen er in verwerkt worden, zodat een realistische berekening volgt.
Wat wel de belangrijkste berekening is, volgt uit de rek onderin een van de “constructielagen”, waarbij het juiste asfalttype, de laagdikte en sterkte getoetst kan worden.
