• Nie Znaleziono Wyników

SBW Buitendijkse zones en afslagbeheer Zonering, interactie voorland - dijk

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "SBW Buitendijkse zones en afslagbeheer Zonering, interactie voorland - dijk"

Copied!
42
0
0

Pełen tekst

(1)

SBW Buitendijkse zones en

afslagbeheer

Zonering, interactie voorland - dijk

(2)

Titel

SBW Buitendijkse zones en afslagbeheer

Opdrachtgever Rijkswaterstaat Waterdienst Project 1200503-004 Kenmerk 1200503-004-GEO-0001 Pagina's 42 Trefwoorden

Dijk, faalmechanismen, voorland, erosie, afschuiving, zettingsvloeiing, erosie, macrostabiliteit, piping, SBW, toetsing, interactie faalmechanismen

Samenvatting

In het voorland van de dijk kunnen verschillende faalmechanismen optreden. Deze faalmechanismen kunnen er de oorzaak van zijn dat hierdoor andere faalmechanismen van de dijk kunnen optreden. In deze rapportage is een (voorlopige) toetsmethodiek hiertoe beschreven. Deze toetsmethodiek beschrijft de toetsing op piping, macro-stabiliteit en bekleding na het optreden van een zettingsvloeiing, afschuiving, erosie of het falen van een niet waterkerend object (NWO).

Voor het optreden van het primaire faalmechanisme en het hierdoor geinitieerde secundaire faalmechanisme is derhalve een keten van twee opeenvolgende gebeurtenissen benodigd met een uiteindelijk nog kleinere kans op voorkomen. In de huidige toetsfilosofie en de huidige toekenning van veiligheidsfactoren is een onafhankelijkheid tussen deze twee gebeurtenissen aangenomen. De vraag is of het terecht is om (zoals in deze toetsprocedure wordt gedaan) dezelfde eisen te stellen aan de faalmechanismen piping, macrostabiliteit van de tweede orde of dat hier minder strenge eisen voor kunnen worden geformuleerd.

Met de in de deze rapportage beschreven (voorlopige) methodiek, is een verbeterde, maar ook op veel punten nieuwe toetsmethode beschikbaar.

Referenties

VTV-2006, Voorschrift Toetsen op Veiligheid, Rijkswaterstaat, Den Haag.

Versie Datum Auteur Para

af

Review Paraaf Goedkeuring Paraaf

1 Jun. 2009 Ing. F.P.W. van den Berg Ir. M van der Ruyt

Ir. T.P. Stoutjesdijk Ing. J. Dekker

Ing. A.T. Aantjes 2 sep. 2009 Ing. F.P.W. van den Berg

Ir. M van der Ruyt

Ir. T.P. Stoutjesdijk Ing. J. Dekker

Ing. A.T. Aantjes

Status

concept

Dit document is een concept rapport, niet een definitief rapport, en uitsluitend bedoeld voor discussiedoeleinden. Aan de inhoud van dit rapport kunnen noch door de opdrachtgever, noch door derden rechten worden ontleend.

(3)

Inhoud

1 Inleiding 1 1.1 Achtergrond 1 1.2 Doelstelling 2 1.3 Begrenzing 2 1.4 Leeswijzer 2 2 Mogelijke interacties 3 2.1 Inleiding 3

2.2 Interacties met faalmechanismen dijk 3

2.3 Interacties met secundaire effecten 5

2.4 Interacties Voorland- faalmechanismen dijk 6

2.4.1 Overloop/overslag 6

2.4.2 Piping en macrostabiliteit 6

2.4.3 Bekleding buitentalud 7

2.4.4 Niet-Waterkerende-Objecten (NWO) 8

2.5 Toetsen van interactie: de methodiek 8

3 Interactie - Erosie/ Afslag– faalmechanismen dijklichaam 11

3.1 Inleiding 11

3.2 Toetsschema erosie en NWO 12

3.3 Bepaling Verosie en Derosie bij toets op erosie 14

3.4 Bepaling VNWO en DNWO bij toets op NWO 16

4 Interactie- Afschuiving/ Zettingsvloeiing – faalmechanisme dijklichaam 17

4.1 Inleiding 17

4.2 Toetsschema zettingsvloeiing en afschuiving 17

4.3 Bepaling VAF en VZV uit de toetsresultaten van de toets op AF en AZ 20

4.3.1 Bepaling van VZV bij goedkeuring in stap 2 bij toets op zettingsvloeiing 20

4.3.2 Bepaling van VAF bij goedkeuring in stap 2 bij toets op afschuiving 21

4.3.3 Bepaling van VZV bij goedkeuring in stap 6 en 7 bij toets op ZV 21

4.3.4 Bepaling van VAF bij goedkeuring in stap 5 en 6 bij toets op AF 23

4.4 Aanbevelingen 24

5 Interactie - methodiek 26

5.1 Inleiding 26

5.2 Beïnvloeding piping 26

5.2.1 Algemeen 26

5.2.2 Bepaling parameters uit Voorlandtoets 26

5.2.3 Eenvoudige pipingtoets (stap 1) 27

5.2.4 Gedetailleerde pipingtoets (stap 2) 28

5.2.5 Geavanceerde pipingtoets (stap 3) 28

5.3 Beïnvloeding macrostabiliteit buitenwaarts 29

5.3.1 Algemeen 29

5.3.2 Bepaling parameters uit Voorlandtoets 29

5.3.3 Eenvoudige geometrische toets (stap 1) 29

(4)

5.3.6 Geavanceerde toetsing (stap 4) 31

5.4 Beïnvloeding bekleding buitentalud 31

5.5 Macrostabiliteit binnenwaarts en microstabiliteit 32

5.6 Interactie secundaire effecten 32

5.6.1 Afschuiving 32

5.6.2 Invloed van erosie op Zettingvloeiing en Afschuiving 32

6 Conclusie en aanbevelingen 33

7 Gebruikte symbolen 35

(5)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

1

Inleiding

1.1 Achtergrond

De Wet op de Waterkering schrijft voor dat de beheerders elke vijf jaar hun primaire waterkeringen moeten toetsen. Afhankelijk van de aard en de toestand van de waterkering passen ze een eenvoudige toetsing, een gedetailleerde toetsing of een geavanceerde toetsing toe. Hierbij lopen ze soms aan tegen kennisleemtes. Hierdoor kan het voorkomen dat door het ontbreken van rekenregels waterkeringen niet kunnen worden getoetst. Dit leidt dan tot een beoordeling “geen oordeel”, wat maatschappelijk en politiek ongewenst is. Ook kan een onvoldoende uitgewerkt toetsinstrumentarium leiden tot onterecht goedkeuren of onterecht afkeuren. Het ten onrechte afkeuren, door bijvoorbeeld een te grote veiligheidsmarge in de toetsmethodiek, brengt onnodige kosten met zich mee als de waterkering daardoor moet worden aangepast. Onterecht goedkeuren verhult een onveilige situatie. Deze drie situaties zijn ongewenst. Om deze ongewenste situaties beter in kaart te brengen is het SBW programma opgestart.

Het doel van SBW is daarom in [V&W:2006] als volgt geformuleerd:

Het invullen van de belangrijkste kennisleemtes voor een scherper beeld van de veiligheid van primaire waterkeringen tegen overstromingen.

Het programma van SBW kent een groot aantal onderdelen. Eén van de onderdelen gaat over ‘Buitendijkse zones en afslagbeheer’. Dit onderdeel wordt beschreven in het Projectplan met kenmerk 1200503-005-GEO-0001, versie 2 van 2009-04-16, waarin wordt aangesloten op het Plan van Aanpak SBW Buitendijkse zones en afslagbeheer, kenmerk 427070/8, concept 02 van 23 mei 2008. De voorliggende rapportage is een deelrapportage met betrekking tot de interactie van faalmechanismen op het voorland met andere faalmechanismen van het SBW project, “Buitendijkse zones en afslagbeheer”.

Het onderzoek gaat over Katern 9 - Voorland van het Voorschrift Toetsen op Veiligheid (VTV) [1] waarin wordt aangegeven hoe er met de toetsing van het voorland omgegaan dient te worden. Dit betekent twee dingen. Ten eerste gaat het over toetsen en niet over beheer van buitendijkse zones. Ten tweede is er ook bij duinen sprake van afslag en buitendijkse zones, maar dit valt buiten het kader van dit project. Het onderzoek in dit projectplan gaat dus specifiek over het toetsen van buitendijkse zones bij dijken en de invloed van het voorland op de veiligheid van dijken.

Het huidige Katern 9 beschrijft twee faalmechanismen te weten; afschuiving en zettings-vloeiing. Uit het vooronderzoek is echter naar voren gekomen dat buiten deze twee faalmechanismen er hiaten bestaan met betrekking tot erosie/afslag als faalmechanisme, de invloed van niet-waterkerende objecten op het voorland op de stabiliteit van de waterkering en als laatste de interactie van deze “voorland”-faalmechanismen met de aan de klassieke dijk gerelateerde faalmechanismen als macro-stabiliteit en piping.

Deze rapportage betreft het onderdeel van de interactie van de voorland faalmechanismen met de dijk faalmechanismen. In deze rapportage wordt niet ingegaan op de daadwerkelijke toetsing van de genoemde faalmechanisme. Hert onderzoek naar de faalmechanismen,

(6)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

input voor onderhavige rapportage. Er wordt in deze rapportage geen uitspraak gedaan over de indeling van de katernen van de VTV.

.

1.2 Doelstelling

Zoals reeds gemeld betreft deze rapportage een deelrapportage binnen het project “Buitendijkse zones en afslagbeheer” en heeft deze enkel betrekking op de interactie van de voorland faalmechanismen met de dijk faalmechanismen. Deze rapportage beoogt een overzicht te geven van de interactie van faalmechanismen om vervolgens een werkwijze aan te dragen hoe deze interactie in de toetsing op veiligheid van de waterkering kan worden meegenomen.

Aangezien het interactie en causale verbanden betreft wordt er geen apart toetsspoor aangedragen, maar worden de regels uitgelegd hoe de interactie binnen de hoofd faalmechanismen op het voorland (zijnde erosie/afslag, afschuiving/zettingsvloeiing en niet-waterkerende objecten) kan worden opgenomen in een Technisch Rapport, en hoe dit een weerslag heeft op de toetsing van de overige faalmechanismen als piping en macrostabiliteit. 1.3 Begrenzing

Voor de totstandkoming van deze rapportage zal gebruik gemaakt worden van “bestaande kennis”, de rapportages zoals deze zijn vervaardigd voor de trekkers van de diverse projecten. Het valt buiten de scope van dit onderdeel om voor deze faalmechanismen nieuwe theorieën te bedenken of aan verdere modelontwikkeling te doen. Dit valt onder andere SBW-onderdelen. Zo zijn er bijvoorbeeld SBW-onderdelen ‘Hervalidatie pipingregel’, ‘Werkelijke sterkte van dijken’, ‘Reststerkte van dijken’, ‘Zettingsvloeiing: gedetailleerde/geavanceerde methode’ en ‘Duinen’ (afslag), waarbinnen deze ontwikkelingen plaatsvinden. Binnen ‘Buitendijkse zones en afslagbeheer’ wordt primair gebruik gemaakt van bestaande kennis. Indien de fasering dit toelaat wordt zoveel mogelijk nieuw beschikbaar gekomen kennis geïncorporeerd.

Tevens is hier een definitie van buitendijkse zone van belang. Met buitendijkse zone wordt hier bedoeld het voorland vanaf de buitenteen tot aan het dieptste punt van de geul voor de waterkering. Het onderwatertalud is dus deel van de buitendijkse zone!

1.4 Leeswijzer

Als eerste zullen de mogelijke interacties tussen de faalmechanismen dijken en voorland worden beschreven in hoofdstuk 2 en zal onderbouwing worden gegeven van de keuze van de verder uitgewerkte interacties.

De hoofdstukken 3 en 4 geven aan hoe uit de toetssporen van de voorlandmechanismen de parameters gedestilleerd kunnen worden die als invoer dienen voor de toetsing van de faalmechanismen van het dijklichaam. Hoofdstuk 5 geeft de werkwijze van deze toetsing aan van het faalmechanisme van het dijklichaam, waarbij de input de parameters uit de Voorlandtoetsing uit hoofdstuk 3 en 4 zijn. Hoofdstuk 6 geeft de conclusies en aanbevelingen weer.

(7)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

2 Mogelijke interacties

2.1 Inleiding

In de huidige voorland toetsystematiek zoals verwoord in katern 9 van de VTV 2006, worden 2 mechanismen behandeld: afschuiving en zettingsvloeiing. Zoals reeds in Hoofdstuk 1 gemeld is een uitbreiding van Katern 9 met het faalmechanisme erosie en afslag en de invloed van niet-waterkerende objecten van belang en doel van het SBW project “buitendijkse zones en afslagbeheer”. Tevens is de interactie tussen faalmechanismen een hiaat in de huidige toetsmethodiek.

De interactie die in dit hoofdstuk zal worden beschreven betreft de interactie tussen de drie voorlandmechanismen, afschuiving/zettingsvloeiing, erosie/afslag en aanwezigheid van niet-waterkerende objecten met de klassieke faalmechanismen van het dijklichaam zijnde; overloop/overslag, piping/heave, binnenwaartse stabiliteit, buitenwaartse macro-stabiliteit, micro-macro-stabiliteit, het falen van het buitentalud en de niet-waterkerende objecten. Hierbij zijn de niet-waterkerende objecten tweemaal genoemd, zowel als voorland mechanisme en als dijklichaam mechanisme. Niet-waterkerende objecten op het voorland als zodanig zijn geen faalmechanisme (komen daarom niet voor als primair faalmechansime in tabel 2.1) maar hebben een grote interactie met bv erosie en het resulterende afslagprofiel. Afhankelijk van hun locatie in het dwarsprofiel vallen deze onder het voorland of dijklichaam. De volgende paragraaf geeft uitleg over de interactie tussen de verschillende faalmechanismen.

2.2 Interacties met faalmechanismen dijk

Onderstaande tabel geeft het aantal potentiële faalmechanismen van de dijk en het voorland weer. Een min teken in de tabel geeft aan dat in deze rapportage geen interactie is uitgewerkt en een plus teken betekent dat de veronderstelde interactie is uitgewerkt. De mate en achtergrond van de veronderstelde interactie wordt uitgelegd in de paragrafen onder de tabel. Met interactie wordt in deze tabel bedoeld dat als een voorlandmechanisme plaatsvindt dit gevolgen kan hebben voor een faalmechanisme van het dijklichaam.

Faalmechanismen voorland Faalmechanismen dijk Afschuiving (AF) Zettings- Vloeiing (ZV) Erosie/ afslag Overloop/overslag (HT) - - + 1) Piping/heave (STPH) + 2) + 2) + 2) Macro-instabiliteit binnenwaarts (STBI) - 3) - 3) - 3) Macro-instabiliteit buitenwaarts (STBU) + 4) + 4) + 4) Micro-instabiliteit (STMI) -3) -3) -3) Falen BK buitentalud + 5) + 5) + 5) Invloed NWO - 6) - 6) + 6) BK = Bekleding

(8)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Tabel 2.1. Overzicht faalmechanismen dijken met voorland (uiterwaard of hoog terrein)

Toelichting op de tabel:

Ad 1: Erosie/afslag van het voorland betekent dat de waterdiepte op het voorland groter kan worden. De waterdiepte heeft invloed op de golfhoogte en dus heeft erosie van het voorland een invloed op de golfaanval op de dijk. Dit geldt natuurlijk eveneens als er een zettingsvloeiing of afschuiving plaatsvindt. Echter, de aantasting van het voorland zal dermate groot zijn en zo gevarieerd dat er geen goede marges of rekenregels voor de interactie zijn te duiden.

Ad2: Als een afschuiving, een zettingsvloeiing of erosie/afslag plaatsvindt dan betekent dit dat de integriteit van het voorland ernstig is aangetast. De mogelijk aanwezige ondoorlatende deklaag wordt hierdoor op grote schaal ernstig beschadigd of verdwijnt in zijn geheel. Het beschadigen of geheel verdwijnen van deze deklaag kan gevolgen hebben voor de toets op piping. Indien na het optreden van een afschuiving of zettingsvloeiing de positie van het intredepunt wordt aangetast zal de toets op piping met het nieuwe intrede punt bij het ontstane schadeprofiel opnieuw moeten worden uitgevoerd. Eenzelfde redenatie geldt voor erosie/afslag. Erosie kan de integriteit van de water afsluitende deklaag aantasten waardoor het intrede punt anders kan komen te leggen. Indien het intredepunt als gevolg van erosie dichter bij de dijk komt te liggen, zal de toets op piping opnieuw moeten worden uitgevoerd. Ad3: Door het ontstaan van een afschuiving, een zettingsvloeiing of erosie/afslag bestaat de mogelijkheid dat de deklaag aangetast wordt. Hierdoor is het mogelijk dat er contact kan optreden met een eventueel aanwezige (tussen) zandlaag. Het gevolg kan zijn dat er een toename is van de stijghoogte in deze watervoerende laag. Deze toename kan betekenen dat de binnenwaartse stabiliteit (indien opdrijven maatgevend is) aan verandering onderhevig is . Deze waterspanningsverandering dient meegenomen te worden bij de toetsing van de macrostabiliteit binnenwaarts. Bij de gedetailleerde toetsing van de macrostabiliteit, bestaat de mogelijkheid tot gegevensverzameling in, onder andere, de vorm van het meten van waterspanningen in de ondergrond. Bij het interpreteren van deze gegevens dient dan kritisch bekeken te worden of deze waarden aangepast dienen te worden voor een eventuele toename van de stijghoogte in de watervoerende laag na het optreden van een afschuiving, zettingsvloeiing of erosie. Indien het een dijklichaam met een zandige kern betreft kan dit ook betekenen dat de zandkern volloopt indien deze in contact staat met de tussenzandlaag in de ondergrond. Indien dit het geval is moet dus ook de toets op micro-instabiliteit met de verhoogde waterspanning worden meegenomen. Deze interactie is echter niet verder uitgewerkt in deze rapportage bij gebrek aan de mogelijkheid om te werken met marges of veilige afmetingen.

ad4: Indien een afschuiving of zettingsvloeiing plaatsvindt, ontstaat een schadeprofiel. Afhankelijk van dit schadeprofiel en de ligging ten opzichte van de dijk kan dit de buitenwaartse macro-stabiliteit van de waterkering significant ten nadele beïnvloeden. Immers als het verwachte schadeprofiel tot aan de teen van de waterkering komt, kan de kerende hoogte aan de buitenzijde vele malen hoger worden. Het oorspronkelijke evenwicht tussen het aandrijvende moment en het tegenwerkend moment wordt hiermee ernstig verstoord.

Erosie/afslag kan invloed hebben op de macro-instabiliteit buitenwaarts door het ontstaan van erosiekuilen dicht onder de buitenteen of door taludversteiling

Ad5: Volgens dezelfde principes als aangedragen in ad3 kan een afschuiving of zettingsvloeiing maar ook erosie en afslag tot gevolg hebben dat de bekleding op het buitentalud ondergraven wordt. Door aanwezigheid van NWO op het voorland kan erosie

(9)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

versnellend werken en grotere erosiekuilen tot gevolg hebben waardoor de bekleding eveneens kan worden ondergraven. Hier zijn de NWO een katalysator in het erosieproces. Ad6: De aanwezigheid van NWO’s (bomen, panden oppervlakte constructies, etc.) hebben hun grootste invloed op het faalmechanisme erosie/afslag en het schadepatroon. Hierbij kunnen NWO een negatieve werking hebben zoals vaak bij erosie en afslag. Als er NWO’s aanwezig zijn, dient er te allen tijde een kritische beschouwing plaats te vinden naar de invloed van de NWO’s op ZV/AF.

Voor de combinaties van faalmechanismen waar een + achter staat wordt in dit rapport een nadere analyse gemaakt. Hierbij zal de nadruk liggen op het definiëren en combineren van afslagprofielen, erosiekuilen en schadeprofielen (na afschuiving of zettingsvloeiing) en veilige afstanden of marges waarbij geen interactie plaatsvindt. Tevens zullen regels opgesteld worden voor daar waar faalmechanismen wel interacteren hoe deze interactie dan in de afzonderlijke toetssporen moeten worden meegenomen (bv. meenemen van een ontgrondingskuil als gevolg van erosie voor macro-stabiliteit buitenwaarts)

2.3 Interacties met secundaire effecten

In aanvulling op wat wordt vermeld in paragraaf 2.2, bestaat tevens de mogelijkheid dat ten gevolge van het optreden van de faalmechanismen in het voorland een beïnvloeding optreedt op andere faalmechanismen in het voorland. In tabel 2.2 zijn deze opgenomen. Een min teken in de tabel geeft aan dat in deze rapportage geen interactie is uitgewerkt en een plus teken betekent dat de veronderstelde interactie is uitgewerkt.

Faalmechanismen voorland (secundair) Faalmechanismen voorland (primair) Afschuiving (AF) Zettings- Vloeiing (ZV) Erosie/ afslag Afschuiving - 1) - Zettingsvloeiing - - Erosie/ Afslag + 2) + 2)

Tabel 2.2. Overzicht faalmechanismen dijken met voorland (uiterwaard of hoog terrein) secundair effect

Ad1: Een afschuiving (AF) kan leiden tot een lokale versteiling van het onderwatertalud waardoor de spanningstoestand in het verwekingsgevoelige zandpakket dusdanig wordt verstoord dat een zettingsvloeiing wordt geïnitieerd. Dit is theoretisch mogelijk en wordt impliciet al getoetst in de toets op zettingsvloeiing (ZV) en ligt versleuteld in de gehanteerde schadeprofielen. Deze interactie wordt dus niet verder uitgewerkt in deze rapportage.

Ad2: Erosie zorgt voor een geometrieverandering van de onderwatergeul, het talud of hoogte/diepte. Dit heeft allemaal een spanningsverandering in de ondergrond tot gevolg. Deze spanningsverandering kan een zettingsvloeiing inleiden of een afschuiving tot gevolg hebben. Bij een geulverdieping moet de mate van erosie over een toetsperiode van 5 jaar worden meegenomen en het ongunstigste profiel dient als uitgangspunt in de toetsmethodiek. Het is echter zo dat de huidige kennis met betrekking tot erosie nog onvoldoende is om de resultaten uit de erosietoets als invoer voor de geavanceerde toets op zettingsvloeiing te gebruiken. Het verdient de aanbeveling deze erosiegegevens uit de rivier- of

(10)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

2.4 Interacties Voorland- faalmechanismen dijk

In paragraaf 2.2 is reeds de interactie tussen de voorlandmechanismen en de faalmechanismen van het dijklichaam aangegeven. De volgende paragrafen geven een illustratie van deze interactie in de opmaat naar de uitleg van de toetsing op deze interactie. 2.4.1 Overloop/overslag

Indien de erosie of afslag van het voorland dusdanig is (afhankelijk van waterdiepte en golfhoogte) dat dit significant een invloed heeft, dan zal de golfslag hoger worden waardoor er meer overslag optreedt (zie figuur 2.1). De dijk kan hierdoor falen, doordat de golven een te groot debiet over de kruin veroorzaken en zodoende erosie aan het binnentalud veroorzaken. Bij deze interactie zijn dus de lengte en de diepte van de erosie en het afslagprofiel van belang.

2.4.2 Piping en macrostabiliteit

Bij afslag, erosie of zettingsvloeiing van het voorland kan een ontgrondingskuil bij de teen van de dijk ontstaan (fig. 2.2), die een nadelige invloed kan hebben op de benodigde kwelweglengte (fig. 2.4) of op de buitenwaartse stabiliteit (fig. 2.3). Dit kan ook optreden bij geulvorming vlak langs de dijk. Geulvorming als gevolg van langserosie kan op dit moment echter nog niet goed gemodelleerd worden laat staan dat hiervoor toetsregels kunnen worden opgesteld. De huidige stand van kennis is daarvoor op dit moment nog niet afdoende. Aangezien de beperking voor dit SBW project was dat er geen nieuwe kennis ontwikkeld mag worden, kan dit interactie-aspect daarom nog niet behandeld worden.

Fig. 2.2 Invloed ontgrondingskuil Fig. 2.1 Invloed op overloop/ overslag

(11)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Fig. 2.4 Invloed op kwelweglengte

Bij deze interactie zijn eveneens de diepte en de lengte waarover de erosie en afslag plaatsvinden van belang.

2.4.3 Bekleding buitentalud

Door ontgrondingen op het voorland kan de bekleding op het buitentalud worden ondermijnd, waardoor de sterkte en/of stabiliteit van de bekleding mogelijk niet meer aan de eisen voldoet. Door het toetsen van de bekleding op het voorland (gras, steen, asfalt of overig)

wordt duidelijk of deze bekledingen een

functie hebben in relatie tot de veiligheid en dus volgens Katern 8 “Bekledingen” van het VTV moeten worden getoetst, of dat het profiel zo ruim is dat erosie van het voorland geen bedreiging voor de veiligheid betekent.

Op het voorland kan gras of een grote diversiteit van harde bekledingen aanwezig zijn. Hierbij kan onderscheid worden gemaakt in bekledingen:

1 die voldoen aan de eisen van het VTV of de relevante TAW/ENW-Leidraden en Technische Rapporten;

2 waarvan de sterkte niet voldoet aan de gestelde eisen; 3 waarvoor geen eisen beschikbaar zijn.

Enkel ingeval van 1) kan de sterkte van de bekleding bij de beoordeling van het voorland worden betrokken. Voor de toetsing van de bekleding kan worden verwezen naar Katern 8 “Bekledingen” van het VTV en de onderliggende Leidraden en Technische Rapporten. Voor de overige gevallen kan geen sterkte aan de bekleding worden toegekend en zal veiligheidshalve moeten worden uitgegaan van de sterkte-eigenschappen van de ondergrond.

Zoals uit figuur 2.5 blijkt is hierbij de mate waarin de erosie de teen van de dijk nadert en de diepte van belang.

Figuur 3.5. Invloed op bekleding buitentalud Fig. 2.5 Invloed op bekleding buitentalud

(12)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

2.4.4 Niet-Waterkerende-Objecten (NWO)

In het VTV 2006 wordt afslag van het voorland enkel behandeld bij de beoordeling van NWO (= niet-waterkerende objecten) zoals bebouwing, begroeiing, kabels en leidingen. Echter, ook voor de situatie zonder NWO kan afslag van het voorland een veiligheidsprobleem zijn, zodat deze situatie ook in Katern 9 “Voorland” van het VTV moet worden opgenomen.

Indien Niet Waterkerende Objecten (NWO) op het voorland aanwezig zijn, kunnen deze als gevolg van de bijbehorende verstoringzone (bijvoorbeeld een ontgrondingskuil bij lekkage van een pijpleiding) een nadelige invloed uitoefenen op het waterkerend vermogen. Dit aspect wordt behandeld in Katern 10 “Niet-waterkerende objecten” van het VTV. Daarbij wordt aan de buiten-zijde uitgegaan van een

afslagprofiel van het voorland, dat representatief is voor een zandige ondergrond.

Gezien de sterke correlatie van de erosie en de aanwezigheid van NWO’s is deze toets en de interactie opgenomen in de erosietoets.

2.5 Toetsen van interactie: de methodiek

Zoals uitgelegd in de vorige paragrafen is er een interactie tussen de verschillende voorlandmechanismen en de faalmechanismen van het dijklichaam. Ook is uitgelegd hoe deze interactie plaatsvindt. Kort is uitgelegd dat de mate van interactie bepaalt tot hoever de voorland mechanismen de buitenteen van de dijk naderen en in welke mate deze de afdekkende laag beschadigen of de kerende hoogte aan de buitenzijde beïnvloeden.

Het is dus van belang om uit de voorland toetsen deze twee parameters te halen, te weten de maatgevende gereduceerde voorland lengte na optreden van een voorlandmechanisme (Vred)

en de maatgevende diepte (van de erosiekuil) (Dred).

De toetsmethodieken voor de verschillende faalmechanismen Voorland volgen allen een grof naar fijn methodiek uitgaande van allereerst een veilige geometrische afmeting en optredingscriteria. Indien in deze stappen van de eenvoudige toets goedkeuring wordt verleend dan geldt dat er ook geen sprake is van interactie. Een aantal stappen in de verschillende toetssporen op de verschillende faalmechanismen kunnen goedkeuring verlenen op het bepaalde primaire voorlandmechanisme omdat er een bepaalde marge vanaf de buitenteen overblijft. Een voorbeeld is hier bijvoorbeeld de 2de stap in de toets op zettingsvloeiing. Hierbij wordt uitgegaan van een schadeprofiel en een marge van voorland wat nog behouden blijft na optreden van een zettingsvloeiing. Er moet echter nog wel worden gecontroleerd of deze marge geen andere faalmechanismen kan triggeren.

Bovengenoemde geeft al de methodiek van de interactietoets weer. Afhankelijk van de stap in de verschillende toetsen op de afzonderlijke faalmechanismen Voorland wordt een mate van voorlandverlies of -aantasting verondersteld. De toetsen op zettingsvloeiing en afschuiving genereren beide een schadeprofiel. De toets op erosie genereert een afslag lengte en een erosiediepte. De afzonderlijke toetssporen voor de voorlandmechanismen worden beschreven in paragraaf 3.2 en 4.2. De uitkomsten (schadeprofielen en erosielengte

(13)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

en diepte) kunnen vertaald worden tot een gereduceerde lengte van het voorland per voorland faalmechanisme (zie figuur 2.7). Dit wordt beschreven in paragraaf 3.3, 3.4 en 4.3. De bepaling van de maatgevende parameters, welke in de afzonderlijke dijklichaam toetsen moeten worden gebruikt wordt uitgelegd in paragraaf 5.1. De afzonderlijke toetssporen van het dijklichaam met gebruik van de maatgevende gereduceerde voorland parameters wordt uitgelegd in de overige paragrafen van hoofdstuk 5.

Figuur 2.7 voorbeeld van maatgevende lengte parameters per voorlandmechanisme

Figuur 2.8 geeft een schets van de methodiek en tevens de opbouw van deze rapportage. V = Breedte voorland

VZV/AF

VErosie/ afslag

(14)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 2.8 Toetsing interactiemethodiek

Met de (voorlopige) methodiek, zoals die in de volgende hoofdstukken wordt beschreven is een verbeterde, maar ook op veel punten nieuwe toetsmethode beschikbaar. In deze fase is nog sprake van een (achter het bureau bedacht) raamwerk, waarbij het belangrijk is dit goed op praktische toepasbaarheid en bruikbaarheid te testen, voordat de methodiek rijp is om opgenomen te worden in het WTI. Dit testen zal in een volgend SBW programma moeten gebeuren door een aantal voorbeelden uit te werken om op te nemen in een technisch rapport en door cases uit te werken in workshops met beheerders en toetsers.

Schadeprofiel

Toetsing Primaire Faalmechanismen Voorland

ZV AF Erosie/afslag NWO’s

Schadeprofiel Afslaglengte/erosie diepte

VZV VAF VER + DER VNWO +DNWO

Bepaal maatgevende voorlandlengte (Vred) en erosiediepte (Dred)

Toets Piping Toets Macro-buiten Toets Macro-binnen Toets Bekleding §3.2 en §4.2 §4.3 §3.3 en §3.4 §5.1 §5.2, §5.3, §5.4, §5.5

(15)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

3 Interactie - Erosie/ Afslag– faalmechanismen dijklichaam

3.1 Inleiding

Zoals reeds in paragraaf 2.2 aangegeven kan erosie/afslag een invloed uitoefenen op de volgende faalmechanismen van het dijklichaam:

Overloop/overslag Piping/heave

Macro-instabiliteit buitenwaarts

Het falen van de bekleding op het buitentalud De Niet-waterkerende-objecten (NWO).

Zowel erosie als afslag, indien deze optreden, hebben een bepaalde afslaglengte en verdieping van het voorland tot gevolg, welke de uitgangspunten van voornoemde faalmechanismen kunnen veranderen. Ter bepaling van de invloed van de faalmechanismen, is het nodig de afslaglengte en/ of de verdieping te kennen na erosie/ afslag. Deze noemen we respectievelijk Verosie/ afslag en Derosie. Verosie/ afslag geeft de lengte van het voorland aan

tussen de teen van het dijklichaam en het snijpunt van de afslag/ erosie en het maaiveld. Derosie geeft de diepte van de erosie/ afslag aan. Zie figuur 3.1.

Figuur 3.1 bepaling VEr/As en Derosie/ afslag

Door de NWO’s is het mogelijk dat een ontgrondingskuil ontstaat. Ter bepaling van de invloed op de faalmechanismen is het nodig de verdieping van deze kuil en de afstand tot de teen van de dijk te kennen. Deze noemen we respectievelijk DNWO en VNWO. VNWO geeft de lengte

van het voorland aan tussen de teen van het dijklichaam en het snijpunt van de ontgrondingskuil en het maaiveld. DNWO geeft de diepte van de erosie/ afslag aan. Zie figuur

3.2.

V = Breedte voorland

Verosie/ afslag

(16)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 3.2 bepaling VNWO en DNWO

In de rapportage 1200503-001-GEO-0001wordt de toetsing op erosie/ afslag behandeld. In dit hoofdstuk zal in paragraaf 3.2 ingegaan worden op het toetsschema voor de toets op erosie en afslag waarbij de verschillende interactiemomenten zullen worden toegelicht. Hoe de invloed van het optreden van erosie of afslag kan worden meegenomen in de toetsing op piping en macro-stabiliteit zal in hoofdstuk 5 worden toegelicht.

3.2 Toetsschema erosie en NWO

Figuur 3.3 geeft de verschillende stappen van de toets op erosie en afslag weer. In deze verschillende toetsstappen wordt een aantal verschillende uitkomsten gegenereerd die nodig zijn voor de verschillende interacties met de faalmechanismen van het dijklichaam.

In de volgende paragraaf zullen de relevante stappen in het toetsschema worden uitgelegd tezamen met de bepaling van de interactie parameters.

V = Breedte voorland

VNWO

(17)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 3.3 Toetsschema erosie/ afslag

Erosiebestendigheidstest Hs < Hs,c U < Uc Toetspeil > mv nee ja Bepaal erosie tgv I, III, IV

ygolven >

dtoplaag

(max 1m)

Toets dijk opnieuw met nieuwe gegevens Aanwezig-heid N.W.O. ja vorm nee

yNWO + ygolven = ytotaal

ytotaal > dtoplaag (max 1m) nee ja Ga verder naar katern 5 ja

Erosie beïnvloedt geen overige faalmechanisme nee Voever > 150m Voorland is voldoende breed ja ja nee A2 A1 Bepaal erosie tgv I nee ja

Vafslag > Voever - Vmin nee

Voer dijktoets uit zonder voorland Zie katern 5 Slank yNWO = 2b Stomp yNWO = 2h Overgangsgebied yNWO = 2b tanh(h/b)

Erosie beïnvloedt geen overige faalmechanisme Toets dijk opnieuw

(18)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

3.3 Bepaling Verosie en Derosie bij toets op erosie

De interactiemomenten in de toetsingen van de mechanismen erosie en afslag met de faalmechanismen van het dijklichaam zullen worden besproken aan de hand van het beoordelingsschema. Figuur 3.3 geeft de toetsstappen weer.

Breedte voorland

In eerste instantie zal de breedte van het voorland moeten worden bepaald. De breedte van het voorland is kenmerkend voor de sterkte en wordt begrensd door de oeverlijn en de teen van het buitentalud van de primaire waterkering. De toetsing start met de vraag of het dijkvak een zeer breed voorland heeft. Indien het voorland een breedte heeft van tenminste 150 m (dus indien Voever > 150 m) en geen verstorende elementen heeft, biedt het voorland samen

met de primaire waterkering voldoende bescherming tegen overstroming van het achterliggende gebied. Dit betreft een eerste voorselectie om in een vroeg stadium te voorkomen dat onnodig de gehele erosietoets voorland moet worden doorlopen.

Indien het voorland voldoende breed is behoeft er alleen nog maar getoetst te worden op de aanwezigheid van de NWO’s. Indien deze niet aanwezig zijn, is er geen interactiemoment aanwezig.

Erosiebestendigheidstest

Als het voorland niet breed genoeg is om de geometrische toets te doorstaan, zal er een erosiebestendigheidstest uitgevoerd moeten worden. Het ‘begin van bewegen’ wordt bepaald door enerzijds de belasting en anderzijds de sterkte. Indien de belastingparameters Hs en U

kleiner zijn dan de kritische waarden is de eroderende werking nabij de bodem te verwaarlozen en moet de toets worden vervolgd met het bepalen van lokale ontgrondingen rondom NWO’s op het voorland. Voor deze stap geldt dan ook, dat indien deze er niet zijn er geen interactie moment aanwezig is.

Toetsing van afslaglengte (Vafslag)

In deze stap wordt bepaald of de afslaglengte van het voorland (Vafslag) groter is dan de

minimale benodigde lengte (Vmin). Voor Vmin wordt een waarde van 10 m gehanteerd. Zie

figuur 3.5.

In deze laatste stap zal de afslaglengte worden bepaald De afslaglengte is afhankelijk van het type dijk:

A. Dijk met voorland in de vorm van een uiterwaard (A1), dat periodiek of permanent droogligt;

B. Dijk met voorland in de vorm van een hoogliggend terrein (A2), dat periodiek of permanent droogligt.

(19)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Afhankelijk van het type dijk spelen er vier soorten erosievorming een rol: i) horizontale erosie (of afslag door golven);

ii) verticale erosie door golven; iii) verticale erosie door stroming;

iv) lokale ontgrondingen rondom NWO’s.

De combinatie van stroming en golfaanval zal in de regel het gevaarlijkst zijn. Daarbij gaat het in eerste instantie om beschadiging van de toplaag door golven en vervolgens om materiaaltransport uit het profiel. Een en ander is mede afhankelijk van de onderlinge verhouding tussen stroming en golfaanval en sterkteparameters.

Indien de sterkteparameters kleiner zijn dan de belastingparameters dient voor de beschouwde situatie (type A1 of A2) de verticale erosie (Ygolven) en de horizontale

afslaglengte (Vafslag) te worden bepaald.

De initiële lengte van het voorland minus de afslaglengte van het voorland (Vafslag) mag niet

kleiner zijn dan de minimale benodigde lengte die nodig is om de veiligheid van de dijk te garanderen (Vmin),. De waarde voor Vmin (zie figuur 3.5) moet overeenkomen met de

geometrische waarde van de stabiliteittoets en ligging piping intredepunt.

Figuur 3.5 Toetsing afslaglengte

De genoemde parameters, horizontale afslag en verticale erosie zijn de invoerparameters voor de toetsing van de faalmechanismen van de dijk, die volgt na deze toetsstap.

De benodigde inputparameters voor de interactie berekeningen zijn:

Verosie = Voever - Vafslag [m]

Derosie = Ygolven [m]

Voever

Vafslag Vmin

(20)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

3.4 Bepaling VNWO en DNWO bij toets op NWO

De interactiemomenten in de toetsingen van de NWO’s met de faalmechanismen van het dijklichaam zullen worden besproken aan de hand van het beoordelingsschema. Figuur 3.3 geeft de toetsstappen weer.

Aanwezigheid NWO

In het onderste gedeelte van het toetsschema op erosie en afslag, zijn de NWO’s te vinden. In eerste instantie wordt getoetst op de aanwezigheid van de NWO’s.

Indien er geen NWO aanwezig is, zal getoetst worden of de globale ontgrondingsdiepte (Ygolven)ten gevolge van golfslag dieper is dan de dikte van de toplaag. Verondersteld wordt

dat de toplaag uit cohesieve materialen bestaat. Wanneer de ontgrondingskuil dieper is dan dat de toplaag dik is of een minimale diepte van 1 m heeft, heeft dit mogelijk consequenties voor andere mechanismen en kan de optredende erosie versnellen, ervan uitgaande dat de onderlaag uit niet cohesief materiaal bestaat. Op dat moment zullen de andere faalmechanismen van de dijk opnieuw getoetst moeten worden, waarin de ontgronding wordt meegenomen. Bij de toetsing van de faalmechanismen van het dijklichaam worden de volgende inputparameters gehanteerd:

Derosie = De diepte van de ontgrondingskuil = Ygolven[m]

Verosie = lengte van het voorland, kortste afstand ontgronding tot de teen van de dijk

[m] Zie ook figuur 3.2.

Erodeert de toplaag niet volledig of is de ontgronding minder dan 1 meter, dan mag worden aangenomen dat het erosie geen invloed heeft op andere faalmechanismen.

Indien er wel een NWO aanwezig is, wordt verder gegaan met de vraag welke vorm het object heeft.

Vorm

De vorm van het object is van belang voor het bepalen van de plaatselijke erosie rondom het object. Er zijn drie vormen te onderscheiden, namelijk slank, stomp en een tussenliggende vorm. Voor alle drie de vormen is de horizontale erosie op dezelfde manier te bepalen en levert dit een ontgronding (YNWO) op. Hoe deze parameter precies wordt bepaald volgt uit de

erosietoets en wordt beschreven in Rapportage 1200503-001-GEO-0001.

Indien de totale ontgronding (=Ygolven + YNWO) dieper is dan de dikte van de cohesieve

toplaag, of dieper dan 1 m, zullen de andere faalmechanismen van de dijk opnieuw getoetst moeten worden, waarin de ontgronding wordt meegenomen. Bij de toetsing van de faalmechanismen van het dijklichaam worden de volgende inputparameters gehanteerd:

DNWO = De diepte van de ontgrondingskuil = Ygolven + YNWO

VNWO = lengte van het voorland, kortste afstand NWO tot de teen van de dijk [m]

(21)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

4 Interactie- Afschuiving/ Zettingsvloeiing – faalmechanisme

dijklichaam

4.1 Inleiding

Zoals reeds gemeld in paragraaf 2.2 kan een zettingsvloeiing of afschuiving invloed uitoefenen op de faalmechanismen van het dijklichaam. Zowel een zettingsvloeiing als een afschuiving, indien deze optreden, hebben een schadeprofiel tot gevolg die de uitgangspunten voor met piping/heave, macrostabiliteit buitenwaarts en het falen van de bekleding kan veranderen. De invloed van NWO als bomen, bebouwing, etc. op het voorland hebben nagenoeg geen interactie met zettingsvloeiing of afschuiving.

Ter bepaling van de invloed van het schadeprofiel op de faalmechanismen van het dijklichaam is het nodig de lengte van het voorland na afschuiving of zettingsvloeiing te weten. Deze noemen we respectievelijk VAF en VZV en geeft de lengte van het voorland weer

gemeten als de afstand tussen de buitenteen en het snijpunt van het schadeprofiel met het maaiveld van het voorland. Zie Figuur 4.1.

Figuur 4.1 bepaling VZV/ AF

In de rapportage 1200503-001-GEO-003 wordt de toetsing op afschuiving/ zettingsvloeiing behandeld.

In dit hoofdstuk zal in paragraaf 4.2 ingegaan worden op het toetsschema voor de toets op zettingsvloeiing en afschuiving waarbij de verschillende interactiemomenten zal worden toegelicht. Hoe de invloed van het optreden van een zettingsvloeiing of afschuiving kan worden meegenomen in de toetsing op piping en macro-stabiliteit zal in de respectievelijke paragrafen 4.3 en 4.4 worden toegelicht. Paragraaf 4.5 geeft een aantal conclusies en aanbevelingen.

4.2 Toetsschema zettingsvloeiing en afschuiving

Figuur 4.2 geeft het beoordelingsschema voor de toets op zettingsvloeiing weer. Het schema voor afschuiving vertoont een zeer grote overeenkomst met het beoordelingsschema op zettingsvloeiing. De interactiemomenten in de toetsingen van de mechanismen afschuiving en zettingsvloeiing met de faalmechanismen van het dijklichaam zullen derhalve worden

V = Breedte voorland

(22)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

geometrische toetsstappen zijn, stap 5 een grondonderzoekinterpretatie stap en de stappen 6 en 7 de gedetailleerde en geavanceerde toetsvoorstellen.

Het wordt verondersteld dat het duidelijk is dat een zettingsvloeiing of afschuiving enkel invloed heeft op de dijkmechanismen als er inderdaad een vloeiing of een afschuiving

optreedt en er dus sprake is van een schadeprofiel. Afhankelijk van de grootte en ligging van

het schadeprofiel zal er meer of minder voorland overblijven. De grootte van dit overgebleven voorland wordt bepaald door het maximaal toelaatbare schadeprofiel waarbij het voorland nog net goedgekeurd kan worden aan de norm. Deze norm is in de 2de toetsstap een geometrische norm (voor zowel de toets op afschuiving als voor zettingsvloeiing) en in de 6de en 7de toetsstap van de vernieuwde zettingsvloeiingstoets een faalkansnorm. In de toets op afschuiving bestaan de gedetailleerde en geavanceerde toetsstappen stabiliteits-berekeningen waarbij de ligging van de glijvlakken de marge bepalen.

In de volgende paragrafen zal worden uitgelegd hoe deze stappen en welke schadeprofielen berekend worden en welke output naar de toetsing voor de andere onderdelen moet worden gebruikt.

Van de verschillende stappen in de toetsing op zettingsvloeiing wordt er enkel in de stappen 2, 6 en 7 iets gedaan met een mogelijk schadeprofiel. Het is dan enkel ook bij deze stappen dat dit schadeprofiel input levert voor een check op de invloed van zettingsvloeiing en afschuiving op de faalmechanismen van het dijklichaam. Bij afschuiving zijn dit de 5de en 6de stap.

(23)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept (5) (4) (3) Er zijn verwekingsgevoelige lagen aanwezig nee ja Zettingsvloeiing is mogelijk op basis van geometrie nee ja Zettingsvloeiing is schadelijk op basis van geometrie nee ja

Er wordt voldaan aan het

bestortingscriterium nee ja

Veilig op basis van vuistregel nee ja (1) (2) (7) (6) Gedetailleerde toetsing te hoge faalkans nee j Geavanceerde toetsing o v g g v v v o g g g g Check interactie: piping macrostabiliteit Check interactie: piping macrostabiliteit

(24)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 4.2: toetsschema Zettingsvloeiing

Door het beoordelingschema lopend wordt in de eerste stap beoordeeld op basis van een vuistregel (de H = 9 m vuistregel, waarbij H de fictieve geuldiepte is). Deze vuistregel wil zoveel zeggen dat bij goedkeuring in de eerste stap de situatie veilig wordt geacht en er, gezien de beperkte diepte van de watergeul, geen zettingsvloeiing of afschuiving kan optreden. Indien er geen zettingsvloeiing of afschuiving kan optreden kan deze ook geen invloed hebben op de faalmechanismen van het dijklichaam.

In de 2de stap in beide toetsschema’s moet worden beoordeeld of de mechanismen afschuiving en zettingsvloeiing schadelijk zijn op basis van de geometrie van het voorland. Hierin wordt uitgegaan van een schadeprofiel en indien goedkeuring wordt verleend in deze stap moet getoetst worden of dit schadeprofiel de toets op andere faalmechanismen negatief beïnvloedt. Dit zal in paragraaf 4.3 tot en met 4.5 nader worden uitgelegd.

In de 6de en 7de stap van het beoordelingsschema op zettingsvloeiing wordt de faalkans van de waterkering bepaald als gevolg van een zettingsvloeiing.

Bij het beoordelingsschema voor afschuiving is er geen faalkans methodiek maar wordt de gedetailleerde toetsing in stap 5 uitgevoerd volgens methoden zoals beschreven in Leidraad voor Rivierdijken, het technisch rapport Waterkerende Constructies en de Handreiking Constructief Ontwerpen. In het kort komt het erop neer dat zowel in de gedetailleerde stap als in de geavanceerde stap van de toetsing op afschuiving stabiliteitssommen gemaakt moeten worden en bepaald wordt of de glijcirkels een gevaar voor de waterkering vormen. De uitkomsten van deze berekeningen geven glijcirkels en dus een maat waarmee de integriteit van het voorland (hoeveel voorland er overblijft) wordt aangetast.

4.3 Bepaling VAF en VZV uit de toetsresultaten van de toets op AF en AZ

In de komende paragrafen zal worden uitgelegd hoe uit de verschillende toetsstappen de gewenste uitvoer ter bepaling van de toets op piping na een zettingsvloeiing of een afschuiving (in termen van VAF , VZV ) is te genereren.

4.3.1 Bepaling van VZV bij goedkeuring in stap 2 bij toets op zettingsvloeiing

In de 2de stap van de toetsing wordt een fictief schadeprofiel getekend met een “uitvloeiingshelling” van 1:15 of 1:20, afhankelijk van de diepte van de onderwatergeul. Een onderdeel van dit fictieve schadeprofiel is een marge (Mrek) gedefinieerd als:

Mrek = 2Hvw + 1,5 (H-Hvw)

Met:

H= Geuldiepte

Hvw = dikte van de verwekingsgevoelige laag

(25)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 4.3 Fictief schade profiel en marge

Indien goedkeuring plaatsvindt dan impliceert dit dus dat er nog wel een marge voorland, gelijk aan bovenstaande formule, mag worden verondersteld na een zettingsvloeiing of een afschuiving. In de eenvoudige toets op piping wordt het intredepunt gelijk genomen aan de buitenteen van de dijk. In dat geval speelt een zettingsvloeiing of afschuiving voorland geen rol. Het kan echter ook zo zijn dat in de gedetailleerde toetsing op piping het intredepunt voor piping en heave verder van de waterkering kan worden genomen omdat een breed voorland aanwezig is met een voldoende dikke afdekkende laag boven de pipinggevoelige zandlaag. Hierdoor kan het intredepunt buiten de marge voor zettingsvloeiing of afschuiving vallen. De pipingtoets moet dan opnieuw geverifieerd worden gebruikmakend van een nieuw intredepunt dat ligt op een afstand uit de buitenteen van de waterkering gelijk aan de marge (in plaats van de verder buitenwaarts gelegen intredepunt). Ofwel bij goedkeuring in de tweede stap van de toets op zettingsvloeiing is:

VZV = Mrek.

4.3.2 Bepaling van VAF bij goedkeuring in stap 2 bij toets op afschuiving

Voor afschuiving werkt het bepalen van de VAF op dezelfde manier als bij VZV. De marge die

echter gegeven wordt in de toets op afschuiven wordt bepaald door: Mrek = 1,5H = VAF

Met:

H= Geuldiepte

4.3.3 Bepaling van VZV bij goedkeuring in stap 6 en 7 bij toets op ZV

In de VTV 2006 was er nog geen sprake van een uitgewerkte gedetailleerde toets en was het de opdracht om binnen dit SBW project een gedetailleerde toets te ontwerpen op basis van bestaande kennis en bestaande onderzoeken. Deze gedetailleerde toets is een faalkansanalyse met als resultaat een faalkans van de waterkering (geen overstromingskans)

(26)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

als gevolg van een zettingsvloeiing. Deze gedetailleerde toets is beschreven in de rapportage 1200503-001-GEO-001.

Het uitgangspunt van deze toetsing is dat de faalkans van de waterkering wordt bepaald door de twee onafhankelijke kansen van:

De kans op optreden van een zettingsvloeiing van de los gepakte zandige ondergrond, uitgedrukt als P(ZV)

De kans dat de zettingsvloeiing een dermate maximaal schadeprofiel tot gevolg heeft dat deze de teen van de waterkering raakt, uitgedrukt als P(SP)max.

Door de onafhankelijkheid van beide kansen is de kans op falen als gevolg van een zettingsvloeiing gegeven door:

P(falen|ZV) = P(ZV) * P(SP)max

Figuur 4.4 geeft de illustratie van het gehanteerde maximaal toelaatbare schadeprofiel weer.

Figuur 4.4 Het gehanteerde maximaal toelaatbare schadeprofiel

Na het berekenen van de faalkans moet deze faalkans vergeleken worden met de normkans (P(falen|ZV)norm). Als op basis van de op deze wijze berekende faalkans in de gedetailleerde

toetsing geen goedkeuring kan worden verleend moet doorgegaan worden met de geavanceerde toets en hoeft dus ook op dit moment niet gekeken te worden naar de invloed van een zettingsvloeiing op het mechanisme piping, omdat de waterkering direct wordt afgekeurd op zettingsvloeiing. Als echter wel goedkeuring kan worden verleend is het mogelijk dat een zettingsvloeiing optreedt die niet de dijk direct bedreigt maar wel een negatieve invloed heeft op piping of andere mechanismen.

In de rapportage 1200503-001-GEO-001 wordt uitgelegd hoe de kans op het maximaal toelaatbare schadeprofiel en hoe de kans op zettingsvloeiing wordt bepaald. De kans op het optreden van een zettingsvloeiing is afhankelijk van de ondergrond en bestaande

(27)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

taludgeometrie, maar onafhankelijk van het schadeprofiel. Indien wordt goedgekeurd moet vervolgens ten behoeve van de interactie de omvang van het schadeprofiel worden bepaald met een zekere veilig geachte overschrijdingskans. Hiervoor wordt conform de “engineering praktijk” een 5% overschrijdingskans voorgesteld. Hoe dit precies moet worden gedaan, is uitgelegd in rapportage 1200503-001-GEO-001. Figuur 4.5 illustreert zowel het gehanteerde maximaal toelaatbare schadeprofiel als de 5% overschrijdingsprofiel (in de figuur normprofiel genoemd).

Figuur 4.5 Maximaal toelaatbare schadeprofiel (zwart) en norm schadeprofiel (groen)

Het normprofiel wordt bepaald door de 5%. Het behorende profiel kan worden ingetekend

zoals geïllustreerd in figuur 4.5. De lengte die nu opgemeten kan worden tussen de buitenteen en het snijpunt van het norm schadeprofiel en het voorland maaiveld is de VZV

voor de pipingberekening om te bepalen of een zettingsvloeiing negatieve gevolgen heeft voor piping. Immers alle hellingshoeken tussen de P(SP)norm en P(SP)max leiden tot

goedkeuring maar hebben mogelijk negatieve gevolgen voor piping. Ofwel:

VZV = afstand tussen buitenteen en snijpunt van het norm schadeprofiel met

het maaiveld van het voorland (figuur 4.5).

Dezelfde procedure ter bepaling van de VZV geldt voor de geavanceerde toetsing. Immers

hier wordt hetzelfde criterium gehanteerd voor het schadeprofiel en geeft de geavanceerde toetsing enkel een methode om met lokaal grondonderzoek en geavanceerde modelberekeningen de kans op voorkomen van een zettingsvloeiing nauwkeuriger te berekenen. De procedure is dus hetzelfde bij een andere P(ZV).

4.3.4 Bepaling van VAF bij goedkeuring in stap 5 en 6 bij toets op AF

De gedetailleerde toetsing op afschuiving maakt gebruik van stabiliteitsberekeningen waarbij glijvlakken met een schadefactor worden berekend. Indien goedkeuring wordt verleend moet wel worden uitgegaan van het optreden van een dergelijk glijvlak en bepaalt de ligging en

(28)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

uittreedpunt van de glijcirkel bepaalt dan de VAF. VAF is dan gelijk aan de afstand van het

snijpunt van de glijcirkel met het maaiveld tot aan de buitenteen. Zie figuur 4.6

Figuur 4.6 Bepaling VAF

4.4 Aanbevelingen

De toetsing op piping, macro-stabiliteit en bekleding na het optreden van een zettingsvloeiing kan meegenomen worden zoals hier is geschetst en in hoofdstuk 5 verder is uitgewerkt Dit betekend echter wel dat er eerst een zettingsvloeiing of afschuiving moet plaatsvinden. De kans hierop moet aanvaardbaar klein zijn. Werkelijk falen van de waterkering door bv piping na optreden van een zettingsvloeiing is dus een keten van twee opeenvolgende gebeurtenissen met een uiteindelijk nog kleinere kans. In de huidige toetsfilosofie en de huidige toekenning van veiligheidsfactoren is een onafhankelijkheid tussen deze twee gebeurtenissen aangenomen. De vraag is of het terecht is om (zoals in deze toetsprocedure wordt gedaan) dezelfde eisen te stellen aan de faalmechanismen piping, macrostabiliteit van de tweede orde of dat hier minder strenge eisen voor kunnen worden geformuleerd.

Voor de invloed op de macrostabiliteit is er een probabilistische berekeningsmethodiek voorhanden en kan dus de kans uit de probabilistische stabiliteitsanalyse met de kans op het optreden van een zettingsvloeiing en kans van het bijbehorende schadeprofiel vermenigvuldigd worden. Deze kan worden opgeteld bij de “primaire” kans op macro-instabiliteit om te komen tot een beoordeling of deze faalkans binnen de norm valt.

Voor piping kunnen dezelfde probabilistische benaderingen gevolgd worden maar moet er een besluit genomen worden of deze tweede orde faalkansen inderdaad direct mee mogen wegen in de totale faalkans. Dit zal met ENW en Waterdienst moeten worden kortgesloten omdat dit een verandering van huidige koers betekent.

Het verdient de aanbeveling om hiertoe een aantal cases getalsmatig uit te werken in een veiligheidsanalyse, nadat dit aspect met ENW is besproken.

Een ander aspect is het feit dat de kans op zettingsvloeiing en afschuiving het grootst is bij de val van hoog- naar laagwater, omdat dit als trigger kan werken voor zettingsvloeiing en afschuiving. Dit trigger mechanisme is echter met de stand van kennis op dit moment niet mee te nemen en te kwantificeren in de in de gedetailleerde faalkansanalyse. In de geavanceerde toets is deze mogelijkheid wel voorhanden.

V = Breedte voorland

(29)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

De kans op andere faalmechanismen (piping, macrostabiliteit) nemen juist toe bij hoogwater. Dit zou betekenen dat het risico op bijvoorbeeld piping na een zettingsvloeiing niet zo groot is, omdat er reparatietijd is voor een volgend hoogwater optreedt. Deze tijdsafhankelijkheid is op dit moment ook niet met de bestaande kennis mee te nemen in de toetsingsprocedures.

(30)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

5 Interactie - methodiek

5.1 Inleiding

In de twee voorgaande hoofdstukken is ingegaan op de toetschema’s van de Voorlandtoetsing voor ZV/AF en Erosie/afslag (inclusief NWO’s). Het doel hiervan is om de interactiemomenten te bepalen en het verkrijgen van de bijbehorende parameters voor de invoer voor de interactiemethodiek die in dit hoofdstuk besproken wordt. Dit zijn de maatgevende parameters voor lengte van het voorland Vred en de diepte van de ontgronding

Dred. Met behulp van deze twee parameters uit de Voorlandtoetsing zal in dit hoofdstuk de

terugkoppeling worden behandeld met de faalmechanismen van de dijk. Respectievelijk zullen piping, macrostabiliteit en bekleding worden behandeld.

5.2 Beïnvloeding piping 5.2.1 Algemeen

Het “wegvreten” van het voorland door Erosie/afslag of ZV/AF verplaatst het intredepunt landwaarts, waardoor de kwelweglengte korter wordt en er mogelijk niet meer aan de benodigde kwelweglengte wordt voldaan. Dit speelt in het bijzonder, als bij het ontwerp de intreeweerstand van het voorland bij de bepaling van de benodigde kwelweglengte is meegenomen en als bij stroomvoerende geulen het terrein tussen de geul en de dijk als intreelengte in rekening is gebracht.

5.2.2 Bepaling parameters uit Voorlandtoets

Om de beïnvloeding van de genoemde mechanismen op piping te beoordelen, zijn er behalve de inputdata zoals weergegeven in de VTV katern 5, 4.2.2. ook inputgegevens benodigd uit de twee genoemde voorland mechanismen.

Vanuit de beoordeelde mechanismen ER/AS en ZV/AF wordt de maatgevende lengte bepaald, die overblijft na het “wegvreten” van het voorland. De breedte van het voorland wordt aangeduid met ‘V’ en wordt weergegeven in [m].

VER/AS = restbreedte voorland ER/AS [m]

VZV/AF = restbreedte voorland ZV/AF [m]

VNWO = restbreedte NWO [m]

Voor de verdere beoordeling zal de kleinste V als maatgevend worden genomen. Deze gereduceerde breedte zal Vred worden genoemd. Zie het voorbeeld in figuur 5.1.

(31)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Figuur 5.1 Voorbeeld bepaling Vred

Vanuit het beoordeelde mechanisme ER/AS wordt de diepte van de erosiekuil c.q. de ontgrondingskuil aangegeven. Deze dikte wordt aangeven als Derosie/NWO en wordt

weergegeven in [m].

Deze diepte (of dikte) van deze kuil dient als reductie meegenomen worden bij de dikte van de afdekkende, ondoorlatende toplaag. De dikte van de afdekkende toplaag is dan:

Dred= D –Derosie/NWO [m]

Zie onderstaande figuur.

Figuur 5.2 bepaling Dred

5.2.3 Eenvoudige pipingtoets (stap 1)

In de eenvoudige toets uit de VTV 2006 wordt voor piping (STPH) het intredepunt “een eventuele afsluitende laag ” in het voorland (katern 5, 4.2.1, pag. 138) niet meegenomen.

Afdekkende toplaag zand(ige) (tussen)laag Derosie/ NWO D Dred V = Breedte voorland VNWO VER/AS VZV/AF

In dit voorbeeld geldt: Vred = VZV/AF

(32)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Het intredepunt wordt in de buitenteen van de dijk verondersteld. Zie figuur 5.3. De gereduceerde voorlandbreedte Vred is niet van invloed op de eenvoudige pipingtoets, mits het

intredepunt niet wordt verplaatst.

Figuur 5.3 Eenvoudige pipingtoets (Uit VTV katern 5, 4.2.2) 5.2.4 Gedetailleerde pipingtoets (stap 2)

Bij de gedetailleerde toetsing kan de pipinglengte onder het voorland onder bepaalde voorwaarden meegenomen worden, mits men de beschikking heeft over “uitgebreid grondonderzoek [..] waaruit blijkt dat er overal een afsluitende laag aanwezig is van tenminste 1 m dik”. (katern 5, 4.2.1, stap 3.3.2, pag. 142). Optimalisatie van deze stap is slechts mogelijk, indien deze verlenging van de kwelweglengte niet groter is dan de in 5.1.1 genoemde Vred.

Verder dient rekening gehouden te worden met optreden van de ontgrondingskuil, indien: Dinitieel - Dred 1m ;

dan mag het deel van de kwelweglengte op het voorland in de pipingtoets niet groter zijn dan de lengte tussen de ontgrondingskuil en de teen van dijk.

5.2.5 Geavanceerde pipingtoets (stap 3)

Bij de geavanceerde pipingtoets dient ook rekening gehouden te worden met de reductie van de kwelweglengte zoals in 5.1.3 is genoemd.

(33)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

5.3 Beïnvloeding macrostabiliteit buitenwaarts

5.3.1 Algemeen

Een terugschrijdend voorland kan leiden tot stabiliteitsverlies, indien deze in de invloedssfeer van de passieve zone komt, waar de benodigde weerstand tegen afschuiven van het buitentalud wordt gemobiliseerd. In dat geval wordt mogelijk niet meer aan de vereiste stabiliteitfactor voldaan.

Voor afschuiving zijn voldoende rekenmethoden (bijvoorbeeld BISHOP) en rekenmodellen (bijvoorbeeld MSTAB) beschikbaar.

5.3.2 Bepaling parameters uit Voorlandtoets

Zoals in 5.1.1 is vermeld hebben de twee mechanismen; Erosie en Afslag, ER/AS, (inclusief NWO) en Zettingsvloeiing en Afschuiving, ZV/AF invloed op de aanwezige voorlandbreedte, V. Door het “wegvreten” van het voorland door deze mechanismen zal de aanwezige voorlandbreedte worden gereduceerd. Door ER/AS is het ook mogelijk dat de dikte van de afsluitende laag afneemt. De gevolgen voor het faalmechanisme macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) zullen in deze paragraaf worden besproken.

Om de beïnvloeding van de genoemde mechanismen op macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) te beoordelen, zijn er behalve de inputdata zoals weergegeven in de VTV katern 5, 4.2.4. ook inputgegevens benodigd uit de twee genoemde voorlandmechanismen.

Vanuit de beoordeelde mechanismen ER/AS en ZV/AF wordt de maatgevende lengte bepaald, die overblijft na het “wegvreten” van het voorland. De breedte van het voorland wordt aangeduid met ‘V’ en wordt weergegeven in [m].

VER/AS = restbreedte voorland ER/AS [m]

VZV/AF = restbreedte voorland ZV/AF [m]

VNWO = restbreedte NWO [m]

Voor de verdere beoordeling zal de kleinste V als maatgevend worden genomen. Deze gereduceerde breedte zal Vred worden genoemd. Zie het voorbeeld in figuur 5.1.

Vanuit het beoordeelde mechanisme ER/AS wordt de diepte van de erosiekuil c.q. de ontgrondingskuil aangegeven. Deze dikte wordt aangeven als Dred.

Deze diepte (of dikte) van deze kuil dient als reductie meegenomen worden bij de dikte van de afdekkende, ondoorlatende toplaag en als vermindering in het weerstandsmoment (geometrie invoer).

(34)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

De eenvoudige geometrische toets voor macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) wordt in katern 5, 4.2.4, pag. 156 aangegeven. In figuur 5.3 is deze geometrische toets schematisch weergegeven.

Fig. 5.3 Geometrische toets macrostabiliteit buitenwaarts (Uit VTV katern 5, 4.2.4)

Bij deze eenvoudige toets dient er in ieder geval te worden voldaan aan twee voorwaarden:

Vred 1,5 H1

Vred Mrek

Mrek = 2Hvw + 1,5 (H-Hvw)

H= Geuldiepte

Hvw = dikte van de verwekingsgevoelige laag

De Mrek is een term uit de toets op zettingsvloeiing die is uitgelegd in hoofdstuk 4. Naast deze

twee algemene voorwaarden gelden specifieke voorwaarden voor boven- en benedenrivierdijken.

Voor bovenrivierdijken moet tevens aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

• n > 2,5; • h + D1 < 6 [m];

(35)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

• D2 > H + D1.

Voor benedenrivierdijken moet tevens aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

• n > 3;

• h + D1 < 5 [m];

• D2 > H + D1.

Voor zee- en meerdijken moet tevens aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

• n > 3; • D2 > H

Indien de waterkering voldoet aan alle toepasselijke voorwaarden (dus de twee algemene voorwaarden én de specifieke voorwaarden), dan is de eindscore

‘voldoende’. Hierbij moet worden aangemerkt dat een zettingsvloeiing of afschuiving geen invloed kan hebben op de taludhellingen, immers als deze onderhavig zijn aan verandering als gevolg van een zettingsvloeiing is het dijklichaam aangetast en volgt afkeuring op zettingsvloeiing of afkeuring.

5.3.4 Gehanteerde ontwerpmethode (stap 2)

Deze toets loopt analoog aan de toets voor macrostabiliteit binnenwaarts conform katern 5 4.2.3. Hierbij dient te worden onderzocht of ontworpen is volgens de ontwerpleidraden, de Handreiking Constructief Ontwerpen of het Technische Rapport Waterkerende Grondconstructies en aan de voorwaarden is voldaan zoals in deze paragraaf zijn genoemd. Als aanvullende eis wordt vanwege de interactie gesteld dat er in de berekeningsresultaten rekening is gehouden met de Vred en Dred. Deze dienen nadrukkelijk in de doorgerekende

geometrie te zijn opgenomen.

5.3.5 Gedetailleerde toetsing (stap 3)

Bij deze toets zoals opgenomen in bijlage 5-1 van de VTV 2006. In deze stap worden de onzekerheidsfactoren en materiaaleigenschappen nader beschreven. Uiteindelijk zal er een glijvlakberekening uitgevoerd dienen te worden. Bij deze berekening zal in de geometrie invoer ook rekening gehouden dienen te worden met Vred en Dred

5.3.6 Geavanceerde toetsing (stap 4)

Bij deze toets zoals opgenomen in bijlage 5-1 van de VTV 2006. In deze stap worden de onzekerheidsfactoren en materiaaleigenschappen nader beschreven. De te gebruiken para,eters voor de ontgrondingsdiepte en gereduceerde voorlandlengte zijn hetzelfde als in de vorige paragraaf zijn beschreven.

5.4 Beïnvloeding bekleding buitentalud

(36)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

De golfhoogte is van invloed op de stabiliteit van de bekleding. De optredende golfhoogte wordt bepaald met het computerprogramma Hydra, welke bij de Hydraulische Randvoorwaarden 2006 is geleverd. Om de juiste golfhoogte te bepalen, zal met behulp van Vred en Dred de juiste dimensie van het voorland in het programma moeten worden

opgenomen.

5.5 Macrostabiliteit binnenwaarts en microstabiliteit

Indien van toepassing moeten de uitgangspunten voor macrostabiliteit binnenwaarts en microstabiliteit kritisch tegen het licht worden gehouden. Als gevolg van beschadiging van de waterafsluitende laag op het voorland kunnen de waterspanningen en stijghoogtes die zijn bepaald aan de hand van extrapolaties en metingen aan verandering onderhevig zijn. Indien door het wegvallen van een deel van het voorland of afdekkende laag op het voorland de geohydrologische situatie veranderd kan dit gevolgen hebben. Dit zal vooral het geval zijn indien zandlagen worden doorsneden die in contact staan met de zandige kern van het dijklichaam of er een zandige tussenlaag in contact komt met het buitenwater en zodoende effect op opdrijven heeft.

5.6 Interactie secundaire effecten 5.6.1 Afschuiving

Een afschuiving (AF) kan leiden tot een lokale versteiling van het onderwatertalud waardoor de spanningstoestand in het verwekingsgevoelige zandpakket dusdanig wordt verstoord dat een zettingsvloeiing wordt geïnitieerd. Dit is theoretisch mogelijk en wordt impliciet al getoetst in de toets op zettingsvloeiing (ZV). In de toets op zettingsvloeiing wordt namelijk niet gekeken hoe een zettingsvloeiing wordt “getriggerd”.

5.6.2 Invloed van erosie op Zettingvloeiing en Afschuiving

Erosie zorgt voor een geometrieverandering van de onderwatergeul, het talud of hoogte/diepte. Deze geometrische veranderingen in het talud en geuldiepte heeft tot gevolg dat de grondspanningen in het talud veranderen. De schademechanismen zettingsvloeiing en afschuiving zijn spanningsafhankelijk faalmechanismen. Door een spanningsverandering in het talud kan het losgepakte korrelskelet van de zandvoorkomens willen verdichten wat leidt tot wateroverspanningen wat een inleiding kan betekenen voor een zettingsvloeiing. Geulverdiepingen door baggerwerkzaamheden zijn ook een mogelijke inleiding tot een zettingsvloeiing. Het is echter zo dat de huidige kennis met betrekking tot erosie nog onvoldoende is om de resultaten uit de erosie toets als invoer voor de geavanceerde toets op zettingsvloeiing te gebruiken. Het verdient de aanbeveling deze erosiegegevens uit de rivierlodingen te halen.

(37)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

6 Conclusie en aanbevelingen

In het voorland van de dijk kunnen verschillende faalmechanismen optreden. Deze faalmechanismen kunnen er de oorzaak van zijn dat hierdoor andere faalmechanismen van de dijk kunnen optreden.

Met de (voorlopige) methodiek, zoals deze is beschreven is een verbeterde, maar ook op veel punten nieuwe toetsmethode beschikbaar. In deze fase is nog sprake van een (achter het bureau bedacht) raamwerk, waarbij het belangrijk is dit goed op praktische toepasbaarheid en bruikbaarheid te testen, voordat de methodiek rijp is om opgenomen te worden in het WTI. Interactie is op dit moment ook niet voorzien als onderdeel om op te nemen in de VTV 2011-2016. Wel verdient het de aanbeveling om in het SBW programma 2011-2016 een aantal voorbeelden uit te werken om op te nemen in een technisch rapport en door cases uit te werken in workshops met beheerders en toetsers.

De toetsing op piping, macro-stabiliteit en bekleding na het optreden van een zettingsvloeiing kan meegenomen worden zoals hier is geschetst en in hoofdstuk 5 verder is uitgewerkt, maar dat betekent dat er eerst een zettingsvloeiing of afschuiving moet plaatsvinden. De kans hierop moet aanvaardbaar klein zijn. Werkelijk falen van de waterkering door bv piping na optreden van een zettingsvloeiing is dus een keten van twee opeenvolgende gebeurtenissen met een uiteindelijk nog kleinere kans. In de huidige toetsfilosofie en de huidige toekenning van veiligheidsfactoren is een onafhankelijkheid tussen deze twee gebeurtenissen aangenomen. De vraag is of het terecht is om (zoals in deze toetsprocedure wordt gedaan) dezelfde eisen te stellen aan de faalmechanismen piping, macrostabiliteit van de tweede orde of dat hier minder strenge eisen voor kunnen worden geformuleerd.

Voor de invloed op de macrostabiliteit is er een probabilistische berekeningsmethodiek voorhanden en kan dus de kans uit de probabilistische stabiliteitsanalyse met de kans op het optreden van een zettingsvloeiing en kans van het bijbehorende schadeprofiel vermenigvuldigd worden. Deze kan worden opgeteld bij de “primaire” kans op macro-instabiliteit om te komen tot een beoordeling of deze faalkans binnen de norm valt.

Voor piping kunnen dezelfde probabilistische benaderingen gevolgd worden maar moet er een besluit genomen worden of deze tweede orde faalkansen inderdaad direct mee mogen wegen in de totale faalkans. Dit zal met ENW en Waterdienst moeten worden kortgesloten omdat dit een verandering van huidige koers betekent.

Het verdient de aanbeveling om hiertoe een aantal cases getalsmatig uit te werken in een veiligheidsanalyse, nadat dit aspect met ENW is besproken.

Een ander aspect is het feit dat de kans op zettingsvloeiing en afschuiving het grootst is bij de val van hoog- naar laagwater, omdat dit als trigger kan werken voor zettingsvloeiing en afschuiving. Dit trigger mechanisme is echter met de stand van kennis op dit moment niet mee te nemen en te kwantificeren in de in de gedetailleerde faalkansanalyse. In de geavanceerde toets is deze mogelijkheid wel voorhanden.

De kans op andere faalmechanismen (piping, macrostabiliteit) nemen juist toe bij hoogwater. Dit zou betekenen dat het risico op bijvoorbeeld piping na een zettingsvloeiing niet zo groot is, omdat er reparatietijd is voor er een volgend hoogwater optreed. Deze tijdsafhankelijkheid is op dit moment ook niet met de bestaande kennis mee te nemen in de toetsingsprocedures. De interactie met microstabiliteit is niet verder uitgewerkt in deze rapportage bij gebrek aan

(38)

1200503-004-GEO-0001, Versie 2, 10 september 2009, concept

Een laatste aanbeveling betreft de bevoegdheid en beperking van de huidige keurzones. De geul voor de waterkering valt in de regel buiten de invloedzone. Indien een derde partij baggerwerkzaamheden in de geul onderneemt kunnen deze activiteiten wel hun neerslag hebben op mogelijke faalmechanismen van de dijk. Formeel lijkt het nu zo dat het waterschap hier in juridische zin niet aan of mee kan doen. Dit is vanuit het punt van veiligheid zeer onwenselijk.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Krzak-Weiss Katarzyna, Wyposażenie graficzne „Żywota Pana Jezu Krysta” Balta- zara Opeca wydanego przez Hieronima Wietora (1522 i 1538) oraz Floriana Unglera i Jana Sandeckiego

Simulaties met het computerprogramma zijn op dit moment nog niet mogelijk omdat de Java ® -simulatietalen nog niet zover ontwikkeld zijn.. Aanbevolen wordt om een aantal methoden

Влияние скорости на вероятность получения смертельных травм при столкновении пешехода и транспортного средства При

Dnia 17 VI 210 r. odbyło się nadzwyczajne zebranie Komisji Badań nad Antykiem  Chrześcijańskim,  organizowane  wspólnie  z  Katedrą  Historii 

ky (2007), disertační práce „Stefana Szumana koncepcja wychowania przez sztukę“ („Koncepce vzdělávání prostřednictvím umění Stefana Szumana“), ktrerá

This short-turning implies a changed station track utilization with adjusted routes and platform track allocations that need to be checked on conflicts, acceptable track

Muzeum Mickiewicza w Śmiełowie winno stać się przede wszystkim celem wycieczek młodzieży szkolnej i jej wychowawców, powinni trafić tu również członkowie

Duidelijk mag zijn dat projectorganisaties gedurende het pro- ject telkens beter kunnen inschatten wat de onzekerheden zijn wat de verhouding tussen het VO en OO dynamisch maakt (zie