Onderzoek naar het stortresultaat van een steenstorter

opdrachtgever:

Rijkswaterstaat,

Directie Sluizen en Stuwen

•

•

onderzoek naar het stortresultaat

van een steenstorter

verslag modelonderzoek, deel I november 1989

INHOUD

blz.

1. Inleiding .

2. Probleemstelling .

3.

Samenvatting van de belangrijkste conclusies 2

4. Modelschalen. . . .. 3

5. Proefopstelling... 5

6. Voorbereiding... . . . .. . . .. 6

7. Uitvoering van de proeven. . . .. . . .. . . .. .. . . .. . . .. . . .. . . . .. 9

7. 1 Algemeen.. . . .. 9

7.2

Variatie in stortprocedure ...•...•...

9

7.3

Beschrijving stortresultaat proevenserie

1-6

11

7.4

Beschrijving stortresultaat proevenserie

7 - 13

14

7.5

Beschrijving van de hoeveelheden stortsteen per meetvak .•...••

14

8. Orienterende stabiliteitstest...•.•...•.••••••.•••.••••••.•••••• 15

8.1 Inleiding 15 8.2 BeschriJving gedrag stortsteen biJ varierende stroomsnelheden. 15 8.3 Nadere beschouwing ...•...•.•.•... 16

9. COnclusies 18

10. Aanbeveling voor verder onderzoek 22

LlTERATUUR

TABELLEN FIGUHEN

TABELLEN

1. Stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 9,2 mm/s

2. Stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 18,4 mm/s

3. Invloed schuifbreedte op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van

9,2 mm/s

4. Invloed schuifbreedte op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van

18,4 mm/s

5. Invloed mengselsamenstelling op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 9,2 mm/s

6.

Invloed mengselsamenstelling op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 18,4 mm/s

7.

Gewicht gestorte steen per meetvak

8.

Gewicht gestorte steen per m2

FIGUREN

1. Begin van beweging ~ en ~ als functie van Re* 2. Overzicht Tussenpadgoot met steenstorter 3. Zeefanalyse steensortering

4.

Gemiddelde stortkarakteristiek, schuifsnelheid 9,2 mm/s 5. Gemiddelde stortkarakteristiek, schuifsnelheid 18,4 mm/s

6. Invloed bressen op hoeveelheid gestorte steen, schuifsnelheid 9,2 mm/s 7. Invloed bressen op hoeveelheid gestorte steen, schuifsnelheid 18,4 mm/s

8.

Invloed schuifbreedte en mengselsamenstelling ten opzichte van de normale stortkarakteristiek, schuifsnelheid 9,2 mm/s

9. Invloed schuifbreedte en mengselsamenstelling ten opzichte van de normale stortkarakteristiek, schuifsnelheid 18,4 mm/s

10. Schets van het stortresultaat van proeven 7 en

8

11. Schets van het stortresultaat van proef

9

12. Schets van het stortresultaat van proeven 10 en 11 13. Schets van het stortresultaat van proeven 12 en 13

SYMBOLEN m m m m m kg

m-

3 kg m-3 valsnelheid relatieve dichtheid (p -p )/p s

w

w

dichtheid water dichtheid stortsteen schuifspanningsparameter schuifspanning kinematische viscositeit transportparameter

steendiameter waarbij 10, respectievelijk 50 en 90% van de stenen een kleinere diameter heeft

steendiameter

nominale steendiameter gebaseerd op een kubus versnelling zwaartekracht

waterdiepte

afstand die gemiddeld door een steen wordt afgelegd aantal verplaatste stenen per eenheid van lengte (loodrecht op de stroomrichting) en per eenheid van tijd

aantal verplaatste stenen per eenheid van oppervlakte en per eenheid van tijd

bewegingsgraad Reynoldsgetal Reynoldsgetal betrokken op u* schuifspanningsnelheid stroomsnelheid w T \I n u N m

ONDERZOEK NAAR HET STORTRESULTAAT VAN EEN STEENSTORTER

1. Inleiding

Door het Waterloopkundig Laboratorium

IWL

is in de periode april/mei van 1987 in opdracht van Rijkswaterstaat, Directie Zeeland, Afwikkelingsbureau Ooster-scheldewerken, in een schaalmodel onderzoek verricht naar het stortresultaat van een steenstorter. Dit naar aanleiding van onderzekerheden ten aanzien van de gelijkmatigheid van de verdeling van gestorte breuksteen 40-250 mm op de bodemverdediging van de SVKO.

De opdrachtgeverszijde werd vertegenwoordigd door ir. L. de Bruyn en ir. J.L.M. Konter van Directie Sluizen en Stuwen.

Het onderzoek is uitgevoerd onder leiding van F. de Groot, die tevens voor de verslaggeving heeft zorggedragen.

2. Probleemstelling

Uit analyses van metingen van resultaten van steenstortingen op de bodemver-dediging van de SVKO is bij Rijkswaterstaat de indruk ontstaan, dat breuksteen 40-250 mm soms niet geheel gelijkmatig verdeeld over het stortvak op de bodem terecht komt. Daardoor zou de gestorte laag niet altijd de gewenste bestor-tingshoeveelheid van 325 kg/m2 _{bezitten. Tevens blijkt het moeilijk te zijn}

een eenduidige vertaling te maken van de procesgegevens (verhaalsnelheid, schuifsnelheid, positie steenstorter) naar de stortresultaten. Met name is de vraag gesteld welke afwijkingen nog acceptabel zijn om het stort, op basis van procesgegevens, goed te keuren.

Het onderzoek heeft derhalve gedurende de eerste fase twee belangrijke

doel-stellingen gehad: c,

1. Gegevens aandragen om een optimaal stortplan te kunnen vaststellen. 2. Inzicht krijgen in toelaatbare afwijkingen in het stortproces.

Tijdens het onderzoek kwamen bij de opdrachtgever nog meer vragen naar voren. Deze zijn onderzocht in de tweede fase van het onderzoek.

Het betrof hier:

3.

Nagaan invloed fluctuatie in verhaalsnelheid op het stortresultaat.

4. Nagaan invloed stroomsnelheid op een onregelmatig stortebed door middel van een orienterende proef.

Verder kan opgemerkt worden, dat Rijkswaterstaat de resultaten afgeleid uit dit onderzoek, tevens gebruikt voor ijking van een computermodel "STORTSIM" dat het stortproces van een steenstorter beschrijft.

3.

Samenvatting van de belangrijkste conclusies

Uit het onderhavige onderzoek kan in meer of mindere mate de invloed die de variabelen (schuifsnelheid, verhaalsnelheid) op het uiteindelijke stortresul-taat hebben,worden bepaald (zie paragraaf 8).

De resultaten geven niet direct aanleiding tot het formuleren van een aantal "harde" aanbevelingen voor het optimaliseren van een stortplan. In het alge-meen kan slechts een zekere tendens worden aangegeven.

Onderstaand wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste conclusies.

1. Het is geblekenI dat aan het begin en het eind van het stortproces

aan-zienlijk minder lading overboord wordt gezetI dan in de tussenliggende

fase. Afhankelijk van de schuifsnelheid (9.2 of 18.4 mm/s prototype) valt

er gedurende 100 of 30 seconden aan het begin van het stortproces weinig lading overboord. Aan het eind van de stortgang is dit gedurende 30 re-spectivelijk 15 seconden het geval.

2. Het bovenstaande houdt in, dat ca. minuut voordat het startpunt wordt bereikt, het stortprces reeds op gang meet zijn gebracht. Tevens zal wat in de laatste halve minuut is gestor't, in feite ook "niet" bijdragen aan een goede opbouw van een stortebed. Bij het kiezen van het beginpunt van het aansluitende stortebed moet hiermee rekening worden gehouden.

3.

Gelet op de proefresultaten kan worden geconcludeerd, dat het beste stort-resultaat wordt verkregen met een vaste verhaalsnelheid.

4.

De praktijk leert echter, dat een vaste verhaalsnelheid niet bestaat. Uit-gaande van deze situatie, wordt het beste stortresultaat verkregen met een stortgang met een langzame schuifsnelheid. De variatie in bresgedrag en verhaalsnelheid middelen zich in een stortgang redelijk uit (proeven 3,12 en 13).

5. Uitgaande van een kritische grens van 300 kg/m2 _{voldoet ongeveer 25% van}

het stortebed niet aan deze waarde.

4.

Hodelschalen

Voor stortproeven ZlJn maatgevend de afmeting en de valsnelheid van de materi-alen ~n de stroomsnelheid van het medium waarin wordt gestort. Wanneer een stortproef in stromend water moet worden gesimuleerd, dan moet de valsnelheid van een korrel en de stroomsnelheid van het water aan dezelfde schaalregel voldoen. Met andere woorden: de verhouding tussen stroomsnelheid en valsnel-heid moeten in model en werkelijkvalsnel-heid gelijk zijn.

Bij stromen volgens de modelregel van Froude: [snelheidschaal

=

(lengte-sChaal)!] en op lengteschaal verkleind materiaal bij gelijkblijvende dicht-heid, is de verhouding tussen de stroomsnelheid en de valsnelheid in model en in werkelijkheid gelijk. De kleinste afmeting van de gebruikte stortsteen moet dan wel zodanig zijn, dat de viscositeit geen invloed meer heeft op de val-snelheid. In dat geval neemt de valsnelheid evenredig toe met (diameter)!. Dan moet zijn voldaan aan

wD/v > 500

a

1000

De valsnelheid van deeltjes > 1mm kan worden benaderd met

w = 1, 1 IllgD

(1)

(2) Een combinatie van (1) en (2) levert een minimale steendiameter van ca. 2 tot 4 mm op.

Bij onderzoek naar de stabiliteit van op de bodem gestort materiaal moet aan andere eisen worden voldaan. De stromingstoestand nabij de bodem is dan maat-gevend. Ook bij een turbulente stroming kan bij een geringe bodemruwheid (fijnkorrelige materialen) een laminaire sUblaag optreden, waarin visceuze wrijvingskrachten mede bepalend zijn voor de stabiliteit. Bij grotere bodem-ruwheid (grofkorrelige materialen) verdwijnt de sublaag en zijn turbulente krachten bepalend vaar de stabiliteit.

Aangezien een zo groot mogelijk deel van de steenstorter moest worden gesimu-leerd, is gekozen voor een modelschaal van

30.

Dit houdt echter wel in dat de afmetingen van een (klein) deel van de modelstenen kleiner dan

4

mm (= 120 mm

in prototype) zijn geworden (figuur

3).

Omdat de meeste steenstortingen in werkelijkheid oak bij lage stroomsnelheden hebben plaatsgevonden, is besloten het modelonderzoek zonder stroming te laten plaatsvinden. Hierdoor is tevens voorkomen, dat schaalverschillen tussen stroomsnelheid en valsnelheid optreden.

Door Shields werd een empirisch verband gevonden tussen de schuifspannings-parameter IjJ het Reynoldsgetal Re. betrokken op schuifspanningssnelheid en de korreldiameter D. IjJ T k (3 )

=

(p -p )gD s w met

V!i

u*

=

-

_P (4) w ofwel ui !V

=

_llgD (5) u*D Re*

=

(6) v waarin: ~ ljJ

=

schuifspanningsparameter (-) 't k

=

kritieke schuifspanning (N/m2 ) Ps

=

dichtheid stortsteen (kg/m3 ) Pw

=

dichtheid water (kg/m3 ) l!

₌

_{relatieve dichtheid (ps-pw)/p} w (- )

Re*

₌

Reynoldsgetal betrokken op u. (- )

g

₌

versnelling van de zwaartekracht (m/s2 )

D

₌

diameter bodemmateriaal (m)

u*

=

optredende schuifspanningssnelheid (m/s)

"

=

kinematische viscositeit (m2/s)

Het verband van Shields blijkt te gelden voor een situatie met een enigzins ontwikkeld transport van materiaal. In figuur 1 is het door Shields gevonden verband door het Waterloopkundig Laboratorium verder uitgewerkt voor verschil-lende transportniveau's [4,5]. De kritieke schuifspanningen zijn voor lage transportniveau's uiteraard kleiner. Uit de figuur blijkt dat voor Re* ~ 400 de verhouding tussen 't

k en D constant is. Bij toepassing van de schaalregels volgens Froude, wat voor de hand ligt bij de door de zwaartekracht bepaalde stroming, wordt de schaal van de schuifspanning n in het model weergegeven op

't

lengteschaal ni' die ook geldt voor de schaal van de korreldiameter van het bodemmateriaal.

Om geen schaaleffecten te introduceren dient een zodanige lengteschaal gekozen te worden dat Re* ~ 400.

In het navolgende wordt nagegaan bij welke diameter van het materiaal in het model voldaan wordt aan Re* ~ 400.

Uitgaande van de lijn voor begin van schade geldt voor Re* ~ 400 en ~

=

0,028

(figuur 1) dat u*

=

10,028 6gD. Met v

=

1.10 -6 m2/s, 6

=

1,5 en g

=

10 m/s2

wordt gevonden:

= 10,028 x 1,5.10.D . D ~

10-6

D ~ 7,1 X 10-3 _m

400

De voor de proeven uitgezeefde steensortering bevat steentjes die k1einer zijn dan de zojuist berekende 7 mm (210 mm in prototype).

Bij de interpretatie van de gegevens van de orienterende proef waarbij tijdens stromen naar de afv1akking van de gestorte 1aag stenen is gekeken, dient daar-om de nodige voorzichtigheid in acht te worden gendaar-omen.

De aldus toegepaste schaalfactoren (vo1gens Froude) zijn:

1engteschaal _n1 = 30

snelheidsschaal _nv =

/30

gewichtenschaa1 _nm = 303

tijdschaa1 _nt =

/30

5.

Proefopstelling

De proeven zijn uitgevoerd in de Tussenpadgoot van het Waterloopkundig Labora-torium. Deze goot is ca.

0,8

m breed waardoor, uitgaande van een lengteschaal 30, een stortvakbreedte van ca. 24 m ingebouwd kan worden. De laaddeklengte van de steenstorter bedraagt weliswaar

28

m, maar het verschil kan eenvoudig gecompenseerd worden door de inhoud van de steenstorter aan te passen.

(Maatgevend is de storthoeveelheid per m beunlengte).

Van de steenstorter is alleen het laaddek in het model gereproduceerd met de bijbehorende morsklep van 0,3 m (proto)hoogte. De steenstorter is in het model aan een meetwagen bevestigd, zodat verhalen in een richting mogelijk is. De hoogteligging van het laaddek ten opzichte van de waterspiegel is op schaa1 ingesteld (1,5 cm boven de waterspiegel). De verhaa1sne1heid en schuifsne1heid kunnen onafhankelijk van elkaar worden geregeld (figuur 2).

De waterdiepte waarbij de proeven zijn uitgevoerd was 0,955 m (in werkelijk-heid 28,6 m).

6.

Voorbereiding

Om ook in het schaalmodel regelmatig te kunnen verhalen en te kunnen schuiven worden de schuif en de steenstorter elektrisch aangedreven.

Volgens opgave van Rijkswaterstaat zijn in werkelijkheid de verhaalsnelheden van de steenstorter

6

en 12 m/min. (100 en 200 mm/s) gebruikelijk. Veel voor-komende schuifsnelheden zijn 0,55 en 1,10 m/min (9,2 en 18,4 mm/s).

6 ONDERZOEK STEENSTORTER

Vervolgens is het regelsysteem voor de schuifsnelheid afgesteld. Bij de juiste instelling van de schuifsnelheid is in model na 58 s of na 114 seconden, af-hankelijk of respectievelijk de hoge of lage schuifsnelheid is ingesteld, de lading volledig overboord geschoven. Tegelijkertijd is het gewicht van de ge-storte steen per tijdseenheid vastgelegd. Dit is bereikt door bij een bepaalde regelstand steeds het cumuJatieve gewicht van de in de droge "overboor'd" gezette steen te bepalen. De stenen vielen daartoe op een grote weegschaal met Voordat met de feitelijke proevenserie kon worden begonnen zijn eerst, buiten de eigenlijke proefopstelling, diverse voorbereidende werkzaamheden verricht. Hiertoe behoort onder andere het samenstellen van een juiste steensortering. Voor de modelproeven is gebroken grind als stortmateriaal genomen. In figuur 3 wordt een vergelijk gemaakt tussen de in prototype gestorte sortering en de sortering zoals die bij het onderzoek is gebruikt. De verschillen tussen beide sorteringen zijn slechts gering.

Op modelschaal volgens Froude betekent dit, dat de minimale verhaalsnelheid

18,3

mm/s en de maximale verhaalsnelheid

36,5

mm/s moet zijn. Voor de schuif-snelheid wordt dit 1,7 respectievelijk

3,3

mm/so

De maximale belading van de steenstorter is in werkelijkheid 1100 ton, ver-deeld over twee laaddekken van 28 m lengte. Voor het onderzoek is het slechts nodig een zijde van de steenstorter te modelleren. De maximale belading is dan 550 ton. Dit wordt op modelschaal maximaal 20,4 kg. Omdat slechts een deel van het volledige laaddek wordt gemodelleerd (0,764 m in plaats van

0,933

m) neemt ook het gewicht van de mee te nemen lading af. Verhoudingsgewijs moet in dit geval als maximale lading steeds 16,7 kg (= 451 ton in prototype) worden mee-genomen.

Om tijdens de stortproeven goed te kunnen waarnemen waar de gestorte steen te-recht kwam , is de gootbodem verdeeld in vakken van 0,78 x 0,25 m. Als tussen-schotjes zijn aluminium hoekprofielen van 1 cm hoog op de bodem vastschroefd. Na afloop van elke proef zijn steeds per yak de gewichten van de ge-storte steen vastgesteld.

Er is eveneens voor' beide schuifsnelheden een proef gedaan waarbij slechts 0,32 dee] van de totale modelschuifbreedte op de weegschaal is opgevangen. ]n een digitale uitlezing die per tijdstap van 5 seconden steeds is afgelezen. In de tabellen 1 en 2 zijn de metingen verzameld en herleid naar prototypewaarden voor de lage en hoge schuifsnelheid (9,2 en 18,4 rnm/s) waarbij de meetwaarden naar tonnen overboard gezette steen per strekkende meter laaddeklengte zijn omgerekend. In de figuren 4 en 5 zijn de gemiddelde waarden van beide tabellen grafisch weergegeven. Deze proeven zijn met droog materiaal uitgevoerd.

In de figuren

6

en

7

is steeds de per tijdseenheid (van

27,4

prototype second-en) overboord gezette hoeveelheid steen grafbch weergeven. De grafiek is samengesteld door steeds de toename van het gewicht te berekenen uit de tabel-len 1 en 2. Uit de figuren

6

en

7

blijkt, dat in het begin van het stortproces voor de langzame schuifsnelheid in de eerste honderd seconden en voor de snel-lere in de eerste 30 seconden slechts een geringe hoeveelheid steen overboord wordt gezet. Gedurende die tijd wordt de lading vooral samengeperst. Daarna wordt globaal 1 ton/m!, respectievelijk 2 ton/m! overboord geschoven met een variatie van ca. 0,5 ton/m!. Aan het eind van een stortgang neemt de hoeveel-heid gestorte steen weer duidelijk af.

7

ONDERZOEK STEENSTORTER

Uit de praktijk is bekend dat, hoewel de schuif met een constante snelheid wordt voortbewogen, niet steeds een constante hoeveelheid stenen overboord wordt geschoven.

Dit verschijnsel wordt omschreven als het bresgedrag van de lading. Wanneer op een bepaald moment een redelijke hoeveelheid steen overboord wordt geschoven, dan zal daar op dat tijdstip de overblijvende lading een zeker talud krijgen. De voortbewegende schuif zal daarna nog wel een kleine hoeveelheid steen over-board zetten, maar de lading zal in eerste instantie iets warden samengeperst en er zal daar een steiler talud ontstaan. Gedurende de tijd die daarvoor nodig is, zullen op die plaats minder stenen overboord vallen dan daarvoor het geval is geweest. Pas als het natuur lijk talud van de lad ing is overschreden zal in een keer een flinke hoeveelheid steen overboord vallen.

Dit bressen gebeurt natuurlijk niet tegelijkertijd over de volle laaddeklengte van het stortschip maar slechts over delen daarvan. Met andere woorden, in de tijd gezien gaat steeds een variabele hoeveelheid steen overboord.

Tijdens de modelproeven is ook de mening gevraagd van ervaren mensen uit de praktijk naar hun inzichten over het modelgebeuren en vooral ten aanzien van het bresgedrag van de modellading. Voor zover dit visueel kon worden beoor-deeld, was men van mening dat het bresgedrag van de steenstorter goed met de werkelijkheid overeenstemde.

Echter het voorbewegen van de meetwagen met behulp van staaldraad was vooral bij de variabele verhaalsnelheden moeilijk beheersbaar. Vooral het overgaan van een hoge naar een lage verhaalsnelheid gaf problemen door de massa-traag-A1s laatste voorbereiding is de verhaalsnelheid (= sne1heid van de meetwagen met de mode1steenstorter) afgerege1d. De meetwagen was met een dun staal-draadJe (diameter ca. 0,5 mm) verbonden aan de ver1engde extra dunne as (ca. 8 mm dik) van een elektromotor. Het toerenta1 van de elektromotor was regelbaar. Vanwege het relatief hoge toerenta1 van de dunne as kan het staaldraadje ook bij de lage verhaalsnelheid van 18,3 mm/s in model (is 6 m/min. in prototype) met een constante sne1heid op de as worden gewikkeld.

de tabellen 3 en 4 zijn de herleide meetwaarden weergegeven. Bij het vaststel-len van het stortgedrag (stortkarakteristiek) wordt de gehele laaddekvaststel-lengte meegenomen. Omdat uit de proeven bleek dat er ook over de lengte gezien het bressen een stochast isch karakter had, is ook een deel van het laaddek be-schouwd om na te gaan of lokaal de spreiding door bressen niet afweek van het totale gedrag.

Uit een vergelijking van de tabellen en de daarbij behorende grafieken (figuur 8 en 9) blijkt, dat het verschil bij de lage schuifsnelheid zeer gering is. Bij de hogere snelheid is dit iets meer.

Oak zijn er proeven gedaan om te onderzoeken of de samenstelling van de steen-sortering invloed heeft op de stortkarakteristiek van de steenstorter. Daartoe is een deel (10%) van de steensortering op modelschaal vervangen door zand met een D50 = 200 ~m. Dit zou in werkelijkheid overeenkomen met fijn grind met een D50 van 0,06 m. De herleide meetwaarden worden in de tabellen 5 en 6 gegeven. In de bijbehorende grafieken (figuur

8

en

9)

wordt een en ander grafisch weer-gegeven. Uit een vergelijking van de resultaten komt duidelijk naar voren, dat de hier aangebrachte verandering in steensortering geen invloed heeft op de hoeveelheid overboord gezette steen. Dit geldt zowel voor de hoge als voor de lage schuifsnelheid.

Ten aanzien van de gevolgen van de fijnere delen in het mengsel zijn tijdens de uitvoering van de proeven vragen gerezen over de invloed van het cohesief gedrag van "kletsnat" stortmateriaal. Door het schaaleffect kan dit in het model van grotere invloed zijn dan in de praktiJk. Dit is verder niet onder-zocht.

Verwacht mag worden, dat indien er a1 verschi1 aanwezig mocht zijn, het geen grote invloed op het stortgedrag heeft gehad. Dit gezien de eerder gep1aatste opmerking van ervaren mensen uit de praktijk, dat zo op het oog het stortge-drag in overeenstemming was met de werke1ijkheid.

8 ONDERZOEK STEENSTORTER

7. Uitvoering van de proeven

7.1 Algemeen

Zoals in voorgaande paragrafen reeds is aangegeven, zijn de stortproeven in model uitgevoerd in stilstaand water bij een waterdiepte van 0,955 m.

Om het resultaat van elke steenstorting goed te kunnen beoordelen, was op de gootbodem een multiplexplaat gemonteerd met daarop hoekprofieltjes bevestigd, met ribben van 0,01 m hoog op een onderlinge afstand van 0,25 m. Hierdoor ont-stonden op de gootbodem vakken van 0,78 x 0,25 m2 _{(figuur 1). Bij elke proef}

is met het schui yen van de lading steeds begonnen op het moment dat de rand van de beun ter hoogte van de overgang van yak 1 naar yak 2 was aangeland.

De lading stortsteen is steeds op dezelfde wijze op het laaddek aangebracht. Verschil in beladingsvorm tussen de proeven onderling heeft zich niet voorge-daan. De beladingsvorm is in figuur 2 geschetst; let daarbij tevens op de bij-geplaatste opmerking.

Omdat de beoordeling van het stortproces een sterk visueel karakter heeft ge-had, zijn als aanvulling op deze waarnemingen enkele van de verrichte proeven op video vastgelegd.

7.2 Variatie in stortprocedure

Tijdens uitvoering van de proevenserie die hiernavolgend wordt beschreven is een aantal varianten op de te volgen stortprocedure onderzocht.

In tabel

7

zijn de hoofdkenmerken gegeven zoals schuifsnelheid, verhaalsnel-heid, aantal stortgangen en de globale verhaalafstand.

50ms echter zijn de variaties in de verhaalsnelheid zodanig uitgebreid, dat een aanvullende beschrijving noodzakelijk is. In deze paragraaf wordt dit be-handeld. De genoemde t ijden en afs tanden z ij n alle her le id naar prototype-waarden.

Aanvullende omschrijving:

Proef

4:

Bij deze proef is tweemaal een halve lading over elkaar gestort. Proef 5: Na de start gedurende 158 seconden storten en verhalen, daarna

stop-pen en de steenstorter terugbrengen naar de startplaats. Vervolgens doorgaan met storten en verhalen gedurende 316 seconden, dan weer stoppen. De steenstorter wordt nu teruggebracht naar die positie die aanvankelijk na 158 seconden al was bereikt. Vanaf die plaats wordt nu begonnen met schuiven en verhalen om de rest van de lading te storten. De laatste fase duurt nu weer 158 seconden. (N.B. de

ge-noemde tijden zijn omgerekend naar prototype-tijden).

Proef 6: Na de start is eerst gedurende 356 seconden verhaald en geschoven. Daarna stoppen en de steenstorter terugbrengen naar die plaats die aanvankelijk na 82 seconden al was bereikt. Dat betekent dus 82 x 200 mm na de startpositie.

Vanaf die plaats is opnieuw gestart en is gedurende 274 seconden de rest van de lading van de steenstorter afgeschoven.

Reden van deze procedure is het feit, dat gedurende de le

a

1,5 minuut de lading door de schuiven praktisch alleen wordt samenge-drukt en niet overboord wordt gezet.

Bij de proeven 7 tlm 13 is gewerkt met een variabele verhaalsnelheid. Reden hiervoor is het verschijnsel, dat in prototype een steenstorter tijdens het storten een soort slingerbeweging maakt rond de gemiddelde verhaalsnelheid. Deze slingerbeweging kan min of meer normaal verdeeld worden verondersteld. De tijdsduur met maximale en minimale verhaa1sne1heid worden even groot ver-onderste1d. Tijdens het modelonderzoek werd deze slingerbeweging eenvoudig-heidshalve benaderd door een blokvormig sne1heidsprofiel.

Proef 7: Tijdens deze proeven varieerde de verhaalsne1heid van: en 8 98,6 seconden met 200 rnrn/s (normale sne1heid)

98,6 seconden met 100 rnrn/s (langzaam) 98,6 seconden met 300 rnrn/s (sne1).

Tevens is de schuifsnelheid iets verhoogd, omdat het 1aaddek nu in 295,7 seconden leeg moest zijn geschoven. Bij een laaddekbreedte van 5,75 m maakt dit dat de schuifsne1heid 19,5 mm/s moet worden. Aan-gezien de schuifsnelheid slechts in geringe mate is toegenomen (van 18,4 naar 19,5 DIIl/S), zal ook de bijbehorende stortkarakteristiek slechtsweinig afwijken van het geschetste verloop in figuur

5.

Proef

9:

Bij deze proef zag het verhaalschema op de volgende wijze eruit: 98,6 seconden met 200 mrn/s 98,6 seconden met 100 mrn/s 98,6 seconden met 300 mrn/s 98,6 seconden met 100 mrn/s 98,6 seconden met 300 mrn/s 98,6 seconden met 200 mrn/s

De tweede stortgang die boven op de eerste is gestort, volgde het-zelfde verhaalschema. De startplaats is nu echter 33 seconden later genomen, dat wil zeggen 6,6 m verder dan het eerste startpunt dat, zoals gebruikelijk, op de overgang van vak 1 naar vak 2 lag.

Proef 1

7.3

Beschrijving stortresultaat proevenserie 1-6

11

nagenoeg geen stortsteen aanwezig

'*) Opm: voor 1 i.gging van rnuur en glaswand zie fi.guur 2. ONDERZOEK STEENSTORTER yak 2: yak 3 : yak 4 tlm 8: yak 9: Yak 10 :

Resultaat van het storten: weinig

stortsteen redelijk verdeeld, gelijkmatige dekking, behalve dicht bij de muur*) is de bodem juist zichtbaar.

gelijkmatige dekking

plaatselijk bodem juist zichtbaar

BehaIve door weging (objectief) is door visueIe inspectie (subjectief) vastge-Iegd hoe het stortebed op de gootbodem erbij Iag.

Onderstaand wordt het resultaat van de visuele inspecties weergegeven voor de verschillende proeven zoals die in het model zijn verricht. Zoals reeds is aangegeven, zijn de verschillende kenmerken van de proeven te vinden in de

tabellen 7,

8

en

9,

en in paragraaf 6.2.

Bij de opzet van de proevenserie was in eerste instantie gekozen voor een korte beschrijving van het stortresultaat. Na proef 7 is echter besloten een schets van het stortresultaat te maken, omdat dit de duidelijkheid ten goede

kwam.

De proef is met hetzelfde vel'haalschema, nog eens yen icht. Het stortresultaat is vastgelegd door schetsen te maken (figuur 10). Het gewicht van de hoeveelheid stortsteen per meetvak is niet bepaald, omdat bij deze bodemligging een soort stabiliteitsproef is gedaan (paragraaf 7).

Proef 10: Het verhaalschema van deze proef is gelijk gehouden aan dat van proef 9. Het enige verschil is het startpunt van de tweede stort-gang. In proef

9

is de tweede stortgang 33 seconden

(6,6

m) later genomen. In proef 10 daarentegen is de tweede stortgang

49

seconden

(9,8 m) na de start van de eerste stortgang begonnen.

Proef 11: Het verschaalschema is weer gelijk gehouden aan dat van proef

9.

Nu is het startpunt van de tweede stortgang echter

66

sekonden (13,2 m) na het begin van de eerste stortgang geweest.

Proef 12: Het verhaalschema van deze beide proeven zag er als volgt uit:

en 13 Beginnen met

49

seconden van 100 mm/so Daarna afwisselend 33,3 m/s

en

166,7

mm/s dit is steeds gedurende

49

seconden. Het totale stort-proces heeft 591 seconden geduurd.

Proef 2

plaatselijk nog gaten in het stortebed

resultaat iets beter dan in Yak

4.

Stenen liggen redelijk regel-matig verspreid met lokaal nog kale plekken.

tot halverwege ligt een dunne laag stortsteen. Yak 2:

Yak 3: Yak

4:

Yak 5 t/m 17:

Yak 18:

Bij deze proef is tweemaal een lading gestort resultaat le storting:

praktisch geen stortsteen iets meer dan in yak 2

in het eerst kwart van het Yak praktisch niets. Daarna ligt zeer verspreid wat stortsteen.

plaatselijk is de bodem nog steeds zichtbaar. Langs de uiteinden (muur en glaswand) ligt minder dan in het midden.

iets beter dan yak 3

de lading ligt goed verspreid, bodem niet zichtbaar langs de muur is plaatselijk de bodem juist zichtbaar langs de glaswand is plaatselijk de bodem juist zichtbaar plaatselijk duidelijke kale plekken

bodem wordt steeds duidelijker waarneembaar de eerste heflt van dit yak juist bedekt. Yak

3:

vak4 en 5 Yak 6: Yak 7: Yak 8: Yak 9: Yak 10 en 11 : Yak 12 en 13: Yak 14: Yak 15: Yak 16 en 11: Yak 18: Proef 3

---Yak 2: Yak 3: Yak

4:

Yak 5: ~k 6: Yak 1: Yak 8: ~k 9: Yak 10: le + 2e lading gestort

Yak 2: nog steeds zeer weinig stortsteen

de tweede he 1ft van dit yak heeft een redelijke dekking lading redelijk verspreid met lokaal kale plekken

lading is goed verspreid

aan de randen van het Yak ligt iets minder dan in het midden lading goed verspreid

lading goed verspreid

lokaal komt soms minder dekking voor langs de muur minder dekking

in het midden minder dekking

langs de muur wordt de bodem nu zichtbaar de dekking neemt steeds verder af

Proef 4

resultaat ,e en 2e storting

yak 2: in het eerste kwart bodem zichtbaar de rest van het Yak is

rede-redelijke dekking behalve langs glas en muur

langs glas en muur weinig, precies in het midden is de bodem duidelijk zichtbaar terwijl links en rechts van die kale plek de dekking goed is

op verschillende plaatsen is de bodem juist zichtbaar

redelijk gelijkmatig verspreid, maar toch is plaatselijk de bodem zichtbaar

lijk bedekt.

redelijk dekking behalve nabij de muur goede dekking behalve nabij de muur

nabij glaswand en de muur is de bodem juist zichtbaar in het midden goede dekking

langs de muur is de bodem juist zichtbaar, verder goede dekking nabij de muur is de bodem plaatselijk juist zichtbaar

in het midden is de bodem plaatselijk juist zichtbaar

in het eerste driekwart deel redelijke dekking, in het laatste kwart van het yak nagenoeg niets.

yak 4: yak 5: yak

3:

yak

4:

yak 5: yak

6:

yak

7:

Yak

8:

yak 9 : Proef 5

---yak 2: yak

3:

yak 2: yak 3 : yak

4:

yak 5: yak 6: yak 1: Yak 8: yak _9: yak 10 :

Eerst gedurende 58 sekonden (model) gestort. Daarna gestopt en de steenstorter weer teruggebracht naar het begin van de stortvakken en vervolgens de rest van de lading gedwmpt.

resultaat le helft gestort.

zeer verspreid ligt in het laatste kwart enige stortsteen

t.g.v. bresvorming ligt langs de glaswand redelijk veel steen, in het overige deel ligt praktisch niets.

tegen glaswand weinig, in het midden bodem juist bedekt, weer weinig langs de muur

tegen glas weinig; in het midden redelijk maar met open plekken, langs de muur weer weinig

redelijk verspreid redelijk verspreid

in midden weinig, aan de randen iets meer maar bodem op diverse plaatsen zichtbaar.

laatste kwart weinig praktisch niets

7.4 Beschrijving stortresultaat proevenserie 7 - 13

Van de proeven

7

t/m 13 is steeds een situatieschets gemaakt van het resultaat

van de stortproeven. Dit is gedaan in plaats van een korte omschrijving. De figuren 10 t/m 13 geven dit weeI'.

Yak 6: en 7, 8 Yak 9: Proef 6

---Yak 2: Yak

3:

Yak

4:

Yak 5: Yak 6: Yak

7:

Yak

8:

Yak

9:

Yak 10: Yak 11:

goede dekking maar op een plaats is de bodem toch nog dUidelijk zichtbaar

dekking is afgenomen, bodem af en toe zichtbaar.

in laatste kwart van het Yak enige stortsteen enige stortsteen verspreid over het vak

over de eerste helft van het vak is de dekking slecht, bodem zichtbaar. Over de tweede helft is de dekking redelijk

redelijk tot goede dekking behalve langs de muur goede dekking behalve nabij het midden

over het eerste kwart is de bodem juist zichtbaar, de rest heeft een redelijke dekking

goede dekking behalve langs de muur

langs de muur en in het l~atste kwart van het yak is er weinig dekking, de rest is redelijk

redelijke dekking over de eerste helft van het Yak, de tweede helft heeft een slechte dekking

storing in het schuifmechanisme.

1.5

BeschrlJving van de hoeveelheden stortsteen per meetvak

Zoals reeds is beschreven, zijn behalve de visuele waarnemingen oak steeds de gewichten bepaald van de hoeveelheden stortsteen die in elk yak afzonderlijk werden aangetroffen. Deze weegresultaten zijn in tabelvorm verzameld.

In tabel

7

is weergegeven de hoeveelheid gestorte steen die in ieder afzonder-lijk vak is aangetroffen, terwijl in tabel

8

deze hoeveelheden nogmaals zijn orngerekend naar een gewicht aan stortsteen per rn2 _{(alles herleid naar}

proto-type). Tenslotte zijn in tabel 9 de percentages weergegeven zoals die berekend zijn aan de hand van de in elk vak aangetroffen hoeveelheden gestorte steen ten opzichte van de totale gestorte lading.

In figuur 14 is het resultaat van tabel 7 grafisch weergegeven.

8. Orienterende stabiliteitstest 8. 1 I nleiding

Met het stortschema zoals dat van proef 9 in de hiervoorgaande paragraaf 6.4 is beschreven, is op de gootbodem een stortbed aangebracht. Dit stortebed lag voor de plaats waar de andere stortproeven zijn gedaan. Reden hiervoor was het feit, dat anders de opstaande randen van de meetvakken elk stabiliteitsonder-zoek onmogelijk zouden maken. Wel zijn op de gootwanden merktekens aangebracht overeenkomstig de oorspronkelijke vakverdeling.

8.2 Beschrijving gedrag stortsteen bij varierende stroomsnelheden

Nadat het stortebed was aangebracht, is een begin gemaakt met het stabili-teitsonderzoek. Daartoe is allereerst een vrij lage stroomsnelheid ingesteld. De stroomsnelhe id is gemeten met gehulp van een Ot tmolen op 1,50 m boven de bodem in het midden van de goot.

Vervolgens is steeds de stroomsnelheid stapgewijs opgevoerd en het gedrag van de gestorte steen is zo goed mogelijk beschreven.

Onderstaande wordt hiervan een overzicht gegeven:

U_b

=

1,81 m/s u_b

=

2,74 m/s

geen beweging

enkele stenen boven en benedenstrooms van proefvak 17

verrol-bewegen enkele stenen op extra hoog liggende be-len

U_b

₌

3,01 m/s - af en toe storting

ub

=

3,12 m/s - af en toe verrollen enkele stenen. Geen verschil tussen top of dal van de bestorting. In yak 16 echter verrollen regel-matig enkele stenen

ub

=

3,18 m/s - af en toe verrollen enkele stenen. Vak 16 raakt leeg.

ub

=

3,34 m/s - gaten worden steeds groter (continu in de tijd). Trillen van stenen aan de rand van de gaten en op de toppen van de be-storting verrollen af en toe stenen.

ub = 3,42 m/s - stenen steken de gaten langzaam over. In vak 14 breidt het gat zich benedenstrooms uit.

ub

=

3,67 m/s yak 14, 15 en 16 nagenoeg leeg. In yak 9, 10 en 11 is vrijwel hetzelfde aan de hand.

ub

=

3,89 m/s yak 14 en 15 bezwijken ub

=

4,00 m/s overal bezwijken.

8.3

Nadere beschouwing

In paragraaf 3 is reeds gesteld, dat het bodemmateriaal niet volledig aan de minimale afmeting van 7 mm model (0,21 m prototype) voldoet, waarbij geen schaaleffecten optreden. Dit heeft consequenties voor de stabiliteit van het stortbed.

Om de schade aan een stortebed te kunnen quantificeren wordt vaak het begrip bewegingsgraad N gehanteerd (4, 5 en 10]. N

₌

n D3/u n *

=

n D3 (g t, D 1(J)-Of5 n n waarin: u*

=

hIP

_w (7) (8) (9) 111

=

uj/(g t, D ) n ( 10) m

=

nL _{( 11)}

Volgens een suggestie van Yalin [1] (zie paragraaf 4.6 van [1]) kan het begin van schade bij een bepaalde bewegingsgraad N worden gedefinieerd, dus een be-paalde n bij een bebe-paalde ~.

Opgemerkt wordt dat (5) - (9) voor eeL ~~~p2rige stroming zijn afgeleid. m aantal verplaatste stenen per eenheid van tijd door een

denkbeeldige doorsnede, die loodrecht op de stroomrichting

1 m breed is (m-2s-_{l )} (m) (m) (ms-2) (-) (ms-I) (-) (N m-2 ) (-) (kg m-3 ) (kg m-3 ) versnelling zwaartekracht bewegingsgraad schuifspanningssnelheid relatieve dichtheid, (PS-PW)/PW schuifspanning schuifspanningsparameter dichtheid steen dichtheid water n L

aantal verplaatste stenen per eenheid van tijd per eenheid van oppervlakte

de gemiddelde afgelegde afstand van een verplaatste steen D_n nominale steendiameter

g

Door Yalin en Neill [2] is het begrip bewegingsgraad afgeleid door twee tebedden te beschouwen met verschillende steendiameters 0 1 en D2 , Beide stor-tebedden hebben een gelijke bewegingsgraad indien op geometrisch overeen-komstige oppervlakken in kinematisch overeenovereen-komstige tijden hetzelfde aantal stenen wordt verplaatst.

Bekend is, dat in het onderhavige onderzoek een redelijk deel van de stort-steen een diameter van ca. 3 mm (= 0,09 m prototype) heeft in plaats van de gewenste ca. 7 mm (= 0,21 m prototype). De gewenste diameter van ca. 7 mm is

nodig om stabiliteitsproeve~ op schaal te kunnen doen (zie paragraaf 3). Uit-gaande van (8) kan een schatting worden gemaakt van het effect, dat het ver-schil in diameter heeft op de bewegingsgraad.

Voor de beide sorteringen kan n aan elkaar gelijk worden gesteld.

Dit is af te leiden uit figuur 1. Daarin zijn de punten A en B aangegeven, die beide dezelfde transportparameter ~ hebben. Dit bij korrelafmetingen die over-eenkomen met de kleinste steendiameter die bij het modelonderzoek is gebruikt, respectievelijk met de korrelafmeting die bij een stabiliteitsproef gebruikt zou moeten zijn. Tevens is uit deze figuur de schuifspanningsparameter ~ voor beide steendiameters af te leiden, namelijk 0,019 en 0,028.

De berekening verloopt dan als volgt:

Nkritiek n BD3 (g fl D , ) -0'5 B nB nB kritiek B Nkritiek _A= n_AD3_n (g fl D ., )-0' 5 = A nA kritiekA 0,007215

.

_0,028-015 6,8 = _0,003215

.

_0,019-015 =

Uit het bovenstaande volgt, dat bij de orienterende stabiliteitsproef de hoe-veelheden verplaatste steen in feite ca. zeven maal te groat zijn geweest. Anders gezegd, de schade die is geconstateerd bij de te kleine steendiameter, zal in werkelijkheid eerst na een zeven maal zo lange tijdsduur optreden of hetzelfde aantal stenen zal uit een zeven maal zo groot gebied afkomstig zijn. Dit onder enig voorbehoud ten aanzien van de voorgaande afschatting.

9. Conclusies

Onderstaand volgt een overzicht van de conclusies die op grond van de gedane waarnemingen uit de onderzoeksresultaten kunnen worden afgeleid.

1. Uit vergelijking van beide lijnen uit figuur 3 blijkt, dat de mOdelsorte-ring stortsteen op lengteschaal goed overeenstemt met sortemOdelsorte-ring zoals die in prototype wordt gestort.

2. De gemiddelde stortkarakteristieken (figuren

4

en 5) hebben, afgezien van het begin en het eind van het stortproces, een nagenoeg rechtlijnig ver-loop.

3. Het minder steile verloop van de stortkarakteristieken aan het begin en het eind houdt tevens in, dat dan de kwaliteit (= hoeveelheid steen) van het stortebed te wensen over laat.

4.

Uit de figuren

6

en 7 blijkt, dat bij een schuifsnelheid van 9,2 mm/s ge-durende de eerste 100 seconden, en bij een schuifsnelheid van 18,4 mm/s,

gedurende de eerste 30 seconden, vrij weinig stortsteen overboard wordt gezet.

5. Het bressen van de lading (= variatie in gewicht van de overboord gezette steen per tijdseenheid) is in het begin en aan het eind van het stort-proces gering (figuur

6

en 7).

6. De indruk bestaat, dat het bressen bij de lagere schuifsnelheid iets groter is dan bij de hogere namelijk ruim 0,5 ton/m ten opzichte van krap 0,5 ton/m (figuur

6

ten opzichte van

1).

Waarschijnlijk kan bij de lagere schuifsnelheid zich een steiler talud ontwikkelen dan bij de hogere schuifsnelheid het geval is.

1.

De proef waarbij een deel van de lading door exteem fijn materiaal is ver-vangen, heeft niet geresulteerd in een verschil in stortkarakter istiek (figuur 8 en 9),

8.

De proef waarbij slechts een deel van het laaddek is genomen om daarvan de stortkarakteristiek vast te stellen leidt tot de conclusie, dat bij beide schuifsnelheden het verloop van de stortkrommes nagenoeg gelijk blijft aan de oorsponkelijke stortkarakteristiek voor de volle schuifbreedte. Bij de schuifsnelheid van 9,2 mm/s is, wanneer slechts een deel van het laaddek wordt beschouwd, een faseverschuiving van ca. 15 seconden waar te nemen (figuur 8). Bij de schuifsnelheid van 18,4 mm/s is deze fase verschuiving iets toegenomen, namelijk tot 20

a

25 seconden (figuur 9).

Anders gezegd de vorm (= verloop) van de stortkarakteristiek (ton/m) is onafhankel ijk van de lengte van het laaddek. Slechts een "vertraging" van 15 tot 25 seconden is waar te nemen wanneer een beperkt deel van het laad-dek wordt gebruikt.

9. Een verschillende schuifsnelheid (18,4 respectievelijk 9,2 mm/s) levert bij een eerste beschouwing geen significant verschil in stortresultaat op (tabellen 7, 8 en 9 en figuur 14). Wanneer als ondergrens van een goed stortresultaat ca. 300 kg/m2 _{wordt aangehouden, dan voldoen bij proef 1}

zes vakken aan deze eis en bij proef 2 zijn dat er logischerwijs bijna tweemaal zoveel, namelijk 11.

10. Sij nadere beschouwing van de stortresultaten van proef 2 blijkt, dat in de laatste vier stortvakken relatief te weinig stortsteen terecht is geko-men en in de vakken 8 t/m 12 teveel.

Hieruit zou kunnen worden afgeleid, dat proef 1 met 18,4 mm/s Voor de schuifsnelheid, iets betel' voldoet. Sij proef 2 moeten namelijk meer vak-ken worden afgestort dan bij proef 1. Wanneer we de stortkarakteristiek van beide schuifsnelheden vergelijken, valt een dergelijk verschil zoals hierboven is afgeleid, niet direct te verklaren (tabel 1 en 2). Ook niet wanneer we de verschillen die tussen de vijf "ijkingen" per schuifsnelheid bestaan, in rekening brengen. Waarschijnlijk is het resultaat in min of meer sterke mate beinvloed door het feit, dat onder de schuif soms nog wel eens wat materiaal kwam. Hierdoor liep de schuif niet altijd even regel-matig. Verder kunnen kleine verschillen in de verhaalsnelhei~ veroorzaakt door het niet altijd regelmatig rijden van de meetwagen, mede van invloed zijn geweest op het resultaat.

Omdat per randvoorwaarde slechts een proef is gedaan, hebben deze ver-schillen zich in het resultaat niet kunnen uitmiddelen.

11. Een verschil in verhaalsnelheid (200 ten opzichte van 100 mm/s) resulteert niet in een significant verschil in de hoeveelheid stortsteen per meetvak (tabel

1, 8

en

9

en figuur 14, de proeven 1 en 2 t.o.v. proef

3).

De hoe-veelheden stortsteen per meetvak zijn redelijk vergelijkbaar, behalve dat bij proef 2 de "aanloop" zich over twee meetvakken uitstrekt in plaats van een. Wanneer we behalve de hoeveelheden stortsteen per meetvak ook kijken naar de verspreiding daarvan per meetvak (paragraaf

6.3),

blijkt dat proef

1 duidelijk het beste resultaat oplevert. Hierbij moet echter niet worden vergeten, dat bij proef 1 de schuifsnelheid dubbel die van bij proeven 2 en 3 is.

Ook kan een vergelijk worden getrokken ui t de proeven 3 en 4. Behal ve t1Ct verschil in verhaalsnelheid is natuurlijk ook het aantal stortgangen V21 schillend.

ONDERZOEK STEENSTORTER

---~--Ui t deze vergel ij king val t qua hoeveelheid stortsteen per meetvak geen duidelijk waarneembaar verschil te constateren. De beschrijving uit para-graaf

6.3

leidt eveneens tot deze conclusie.

12. Een stortprocedure overeenkomstig proef 5 (tabel 7, 8 en 9; figuur 14 en paragraaf

6.3)

maakt dat de hoeveelheid stortsteen tot en met yak

4

extra laag bl ijft vergeleken met proef 4. Daarentegen is aan het eind van het stortproces de hoeveelheid stortsteen per meetvak iets beter dan bij proef 4. Met andere woorden, er vindt een verschuiving plaats. Het proefresul-taat is verder redelijk vergelijkbaar. Mogelijk moet hieruit geconcludeerd worden, dat een dergel ijk stortschema geen voorkeur verdient. Het stop-zetten van het stortproces net nadat deze regelmaat begint te vertonen,

introduceert waarschijnlijk aanloopproblemen bij het weer opstarten.

13. Proef 6 heeft aan het eind van het stortproces met een storing te kampen gehad. Door tijdgebrek is de proef niet herhaald. Tot aan het moment van de storing zijn de resultaten goed bruikbaar. Een vergelijking met de proeven 4 en 5 laat zien, dat de hoeveelheden stortsteen per meetvak iets gelijkmatiger over het totale stortvak worden verspreid. Het lijkt zinvol om bij een lage schuifsnelheid van 9,2 mm/s eerst de lading gedurende 1,5 minuut samen te persen voordat het feltelijke stortvak wordt bereikt. 14. Een vergelijking van de proevenserie 7, 8, 12 en 13 met een variabele

ver-haalsnelheid en een beperkte stortvaklengte van ca. 60 m leert, dat het stortproces van proef 13 qua gewicht de meest gelijkrnatige verdeling per stortvak oplevert.

Het schema van proef 8 levert enkele stortvakken op met een extreem hoog gewicht aan stortsteen (tabellen

7, 8

en

9

en figuur 14).

De bijbehorende situatie schetsen worden gegeven in de figuren 10 en 13. 15. Een vergelijking van de proeven met ten vaste of variabele verhaalsnelheid

voor een kort (60 m) stortvak (proeven 1 en

3

ten opzichte van proef 13) laat zien, dat bij de vaste verhaalsnelheid de hoeveelheid steen per stortvak iets hoger ligt, dan bij de hier gekozen variabele verhaalsnel-heid het geval is. Bij de vaste verhaalsnelverhaalsnel-heid wordt in het merendeel van de onderscheiden stortvakken het streefgewicht van 325 kg/m2 _{gehaald. Bij}

de variabele verhaalsnelheid is dit ~Jidelijkminder het geval (tabel 8). 16. Bij de proevenserie 9, 10 en 11 is het verhaalschema aan elkaar gelijk.

Het verschil tussen deze proeven wor-dt veroorzaakt door het verschil in aanvang van de tweede stortgang (par-agraaf 6.2). Het stortresul taat van alle drie deze proeven verschilt ze~ weinig van elkaar (tabel 7, 8 en 9 en figuur 14).

17. Een vergelijking van de proeven met een vaste of variabele verhaalsnelheid voor een ca. 120 m lang stortvak (proef 2 ten opzichte van 9, 10, 11) laat zien, dat bij de vaste verhaalsnelheid de gewichtsverdeling van de steen

over de verschillende vakken bet er is dan bij een variabele snelheid.

Hierdoor voldoen meer vakken aan de eis van 325 kg/m2 • (tabel 8).

10. Aanbeveling voor verder onderzoek

Bij het onderzoek zlJn diverse randvoorwaarden, zoals verhaalsnelheid, schuif-snelheid, aantal stortgangen steeds gewijzigd. In de voor de proeven beschik-bare tijd was geen ruimte gereserveerd om metingen te herhalen.

Een geconstateerd verschijnsel of verklaring berust dus op een enkele waarne-ming. De resultaten van deze proeven met steensorter ingen moeten dus met de nodige voorzichtigheid worden gehanteerd. Met name omdat een steenstorting in feite toch een stochastisch proces is, zullen meer metingen de betrouwbaarheid vergroten. Het verdient daarom duidelijk aanbeveling om voor het verkrijgen van meer betrouwbare resultaten bij gelijkblijvende randvoorwaarden meer metingen te verrichten.

Om de resultaten universeler bruikbaar te maken voor implementatie van een wiskundig model van het steenstortproces, verdient het tevens aanbeveling proeven te doen bij:

verschillende waterdiepten, stroomsnelheden,

steensorteringen en materiaalsoorten.

LlTERATUUR

1. Yalin, M.S.,

Mechanics of sediment transport, Pergamon Press, OXford, 1977.

2. Neill, C.R. en M.S. Yalin,

Quantitive definition of beginning of bed movement, Journal of the Hydraulics Division,

Proc. ASCE-95, No HY1, January 1969, pp 585-588.

3. Waterloopkundig Laboratorium,

Begin van beweging van bodernmateriaal, Speurwerkverslag S 159 deel I, 1971, Delft.

4.

Waterloopkundig Laboratorium

Aantasting van dwarsprofielen in vaarwegen, Erosie door retourstroom

M 1115 deel Xb1, april 1981, Delft.

5. Waterloopkundig Laboratorium

Aantasting van dwarsprofielen in vaarwegen, Retourstroom, waterbeweging en stabiliteit, M 1115, deel Xb, december 1986, Delft.

6. Waterloopkundig Laboratorium,

Storten van mijnsteen en stortsteen met stortgoot, M 530 deel 11, juli 1956, Delft.

7. Waterloopkundig Laboratorium,

Storten van grind in stromend water, M 598 deel Ill, april 1959, Delft, M 598 deel IV, maart 1960 Delft. 8. Waterloopkundig Laboratorium,

Gedrag van diverse materialen tijdens storten en onder golfaanval, M 731 deel IV, januari 1964, Delft.

LlTERATUUR (vervolg)

9.

Waterloopkundig Laboratorium,

Stabiliteit en vlakheid van een met behulp van een stortschip gestorte toplaag van de drempel,

M 1451-5, interim verslag, december 1980, Delft. 10. Waterloopkundig Laboratorium

Stormvloedkering Oosterschelde

Gevoeligheidonderzoek naar de stabiliteit van de toplaag van de overgangsconstructie

Q 520, augustus 1987, Delft.

24

STORTKARAKTERISTIEK (schuifsnelheid 9 , 2 mm/s)

t--Tijd 1 2 3 4 5 Gem.

(s) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m)

.0 .06 .00 .00 .06 .00 .02 27.4 .06 .00 .00 .06 .00 .02 54.8 .18 .12 .06 .18 .18 .14 82.2 .29 .24 .24 .82 .29 .38 109.5 .82 .47 .41 1.00 .65 .67 136.9 1. 41 .88 .88 2.41 2.18 1.55 164.3 2.59 2.47 3.00 3.42 2.95 2.89 191. 7 3.36 3.36 3.83 4.06 3.65 3.65 219.1 3.89 4.01 4.89 4.65 4.48 4.38 246.5 6.42 5.30 5.60 5.71 5.77 5.76 273.9 7.01 6.60 6.71 7.19 6.77 6.86 301. 2 8.48 7.72 8.19 8.01 7.77 8.03 328.6 9.01 8.66 9.19 9.07 8.89 8.% 356.0 10.84 10.25 10.13 10.31 9.66 10.24 383.4 11.90 11.37 11. 72 11.13 11.25 11.47 410.8 12.90 12.66 12.55 12.37 12.02 12.50 438.2 13.78 13.72 13.37 13.49 13.25 13.52 465.5 15.31 14.73 14.61 14.67 14.49 14.76 492.9 16.08 15.84 15.90 15.55 15.37 15.75 520.3 16.85 16.73 17.20 16.55 16.20 16.70 547.7 18.02 17.73 17.79 17.79 17.20 17.71 575.1 18.73 18.55 18.67 18.44 18.32 18.54 602.5 19.20 19.14 19.26 19.32 19.20 19.23 629.9 19.44 19.44 19.44 19.44 19.44 19.44

Tabel I: Stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 9,2 mm/s

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 18,4 mm/s)

Tijd 1 2 3 4 5 Gem.

(s) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m)

27.4 .35 .35 .41 .29 .24 .33 54.8 2.12 2.53 2.71 1.83 1.83 2.20 82.2 4.12 4.42 4.59 3.95 3.71 4.16 109.5 6.95 6.89 7.13 6.30 6.07 6.67 136.9 8.48 8.89 9.66 8.30 8.36 8.74 164.3 11.07 11.19 11.49 10.66 10.72 11.03 191. 7 13.13 13.49 13.72 12.84 11.66 12.97 n9.1 15.14 14.90 15.61 14.67 13.90 14.84 246.5 17.02 16.96 17 .14 16.26 16.20 16.72 273.9 18.32 18.32 18.44 17.79 17.73 18.12 ;>95.8 19.38 19.38 19.32 18.79 18.73 19.12 "12.2 19.44 19.44 19.44 19.26 19.26 19.37

..---

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 9,2 mm/s)

~ _{1 2 3 4 5 Gem.}

Tijd

(s) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) (ton/m) ~ .00 .18 .18 .00 .18 .11 .0 27. 4 .00 .18 .18 .00 .18 .11 54. 8 .18 .36 .36 .18 .36 .29 82.2 .30 .73 .91 .36 .73 .62 109. 5 .91 1.28 1.28 .55 2.00 1.20 136.9 1.09 1.64 2.00 1.28 2.19 1.64 164.3 2.91 3.10 3.28 2.55 3.10 2.99 191. 7 3.28 3.46 4.92 2.91 4.19 3.75 219.1 4.55 4.74 5.10 5.28 4.37 4.81 246.5 5.10 5.28 5.83 5.83 6.01 5.61 273.9 6.56 7.11 8.56 7.47 6.56 7.25 301.2 8.56 7.47 8.93 8.56 8.74 8.45 328.6 9.84 9.29 11.11 9.66 9.11 9.80 356.0 11.11 9.84 11.84 11.66 10.20 10.93 383.4 12.21 11.66 13.12 12.21 11.66 12.17 410.8 13.48 12.21 14.39 13.12 12.02 13.04 438.2 14.39 13.12 14.94 14.76 13.85 14.21 465.5 15.30 14.57 16.03 15.30 15.49 15.34 492.9 16.40 15.67 16.94 16.58 15.67 16.25 520.3 17.13 16.21 17 .67 17 .67 16.58 17 .05 547.7 17 .67 17 .31 18.40 18.58 17 .67 17 .93 575.1 18.22 17.85 19.13 19.13 18.77 18.62 602.5 18.58 18.22 19.49 19.31 19.13 18.95 624.4 18.77 18.77 19.49 19.49 19.13 19.13

Tshel 3: Invloed schuifbreedte op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 9,2 11T1IJ1s

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 18,4 mm/s)

Tijd 1 2 Gem.

(8) _{(ton/m) (ton/m) (ton/m)}

.0 .00 .18 .09 27.4 .18 .18 .18 54.8 _{.73 .55 • E>4} 82.2 _{2.73 1.64 2.19} 109.5 _{4.19 2.73 3.46} 13 0 .9 _{6.38 5.47 5.92} 104.3 _{8.56 8.74 8.65} 19}.7 _{10.93 11.30 11.11} 2} (1. } _{12.39 13.12 12.75} 2'1(,_~) _{14.39 14.94 14.67} 'j _{16.76 16.76 16.76} / 17 .85 18.40 18.13 -; _{18.22 18.58 18.40}

1: lnvloed schuifbreedte op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 18,4 mm/s

STORTKARAKTERISTIEK huifsnelheid 9,2 mm/s) (se ~ 1 2 Gem. Tijd

(s) (ton/m) (ton/m) (ton/m)

L--.06 .06 .0 .06 27.4 .18 .18 .18 54.8 .35 .53 .44 82.2 .88 .82 .85 109.5 1.30 1. 53 1.41 136.9 2.41 2.41 2.41 164.3 3.53 3.59 3.56 191. 7 4.12 4.42 4.27 219.1 5.30 5.89 5.60 246.5 6.42 6.60 6.51 273.9 7.60 8.19 7.89 301. 2 8.19 8.78 8.48 328.6 9.72 9.54 9.63 356.0 10.48 11.37 10.93 383.4 12.07 11.90 11.99 410.8 12.78 13.31 IJ.05 438.2 14.20 14.31 14.25 465.5 15.02 15.43 15.23 492.9 16.08 16.26 16.17 520.3 16.96 17 .38 17.17 547.7 17 .67 18.08 17.88 575.1 18.55 19.32 18.94 602.5 19.38 19.38 19.38 613.4 19.38 19.38 19.38

Tabel 5: Invloed mengselsamenstelling op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 9, 2

nrrn/

s

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 18J4 mm/s)

Tijd 1 2 Gem.

(s) _{(ton/m) (ton/m) (ton/m)}

.0 .00 .12 .06 27.4 _{.41 .47 .44} 54.8 _{2.06 1.47} 1.77 82.2 _{4.06 4.24 4.15} 109.5 _{6.24 5.83 6.04} 136.9 _{8.30 8.01 8.16} 164.3 _{10.43 10.37 10.40} 191.7 _{12.25 12.19 12.22} ;>19.1 _{14.31 14.49 14.40} 14C c, _{15.96 16.26 16.11} . ' / 17.73 ....,i _'1 17.55 17.91 19.J4 19.32 19.23 , 19.20 19.32 19.26

Tnvloed mengselsamenstelling op stortkarakteristiek bij een schuifsnelheid van 18,4 mm/s

proofntllllller 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

verhaalsnelheid (rnm/s) 200 200 100 200 200 200 var var var var var var var schuifsnelheid (rnm/s) 18.4 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 19.5 19.5 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7

aantal stortgangen 1 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 1 1

verhaalafstand (m) 60 120 60 60 60 60 60 60 120 120 120 60 60 gewicht per meetvak (ton)

1 7 5 2 2 1 2 28 10 10 38 32 8 45 5 7 4 57 46 3 62 25 52 46 39 8 44 72 30 35 12 50 49 4 62 52 55 73 39 39 73 115 51 63 61 68 53 5 65 66 60 63 50 55 96 117 94 54 85 69 56 6 68 60 65 58 65 59 88 44 99 76 81 56 59 7 67 61 69 66 70 48 37 31 68 69 81 72 59 8 55 69 55 55 69 58 29 25 52 62 74 60 47 9 41 85 52 37 59 48 25 2 80 79 71 29 50 10 10 72 28 5 16 49 19 99 94 96 2 33 11 80 .. 80 25 94 100 102 3 12 70 66 56 68 13 68 48 54 53 14 61 41 42 45 15 48 41 40 41 16 41 30 31 26 17 32 12 23 19 18 12 8 2

TOTAAL (ton) 457 912 445 448 445 444 443 454 909 902 921 4Ei4 454

weigering

proefm:mrner 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 verhaalsnelheid (mm/s) 200 200 100 200 200 200 var var var var var var var schuifsnelheid (mm/s) 18.40 9.20 9.20 9.20 9.20 9.2 19.50 19.50 9.70 9.70 9.70 9.70 9.70 aantal stoctgangen 1.00 2.00 1.00 2.00 2.00 2 1.00 1.00 2.00 2.00 2.00 1.00 1.00 verhaalafstand (m) 60 120 60 60 60 60 60 60 120 120 120 60 60

gewicht per meetvak (kg/m2)

1 38 29 9 12 3 2 162 58 58 217 182 46 257 28 40 23 325 262 3 354 142 298 265 225 48 251 409 169 197 68 286 277 4 354 297 312 415 225 223 415 654 292 360 346 385 300 5 368 377 343 360 285 312 549 668 537 366 486 395 318 6 385 342 368 331 368 337 502 252 565 432 462 318 334 7 380 348 392 374 398 271 209 178 386 391 463 411 334 8 312 395 314 315 394 328 163 145 294 352 420 340 269 9 231 486 294 209 338 274 140 12 455 448 406 165 283 10 58 412 157 28 94 280 109 563 537 549 9 191 11 455 M 455 140 537 568 580 15 12 398 375 317 388 13 389 275 308 302 14 349 232 242 254 15 271 232 228 232 16 231 169 178 148 17 182 71 129 111 18 66 45 9 'l'OTAAL 2603 5198 2537 2552 2537 2528 2525 2585 5182 5137 5246 2646 2586

Tabel8: Gewicht gestocte steen /per m2

proefnurrmer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 verhaalsnelbeid (lIIII/s) 200 200 100 200 200 200 var var var var var var var

schuifsnelbeid (lIIII/s) 18 9 9 9 9 9 20 20 10 10 10 10 10

aantal stortgangen 1 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 1 1

verhaalafstand (m) 60 120 60 60 60 60 60 60 120 120 120 60 60

procentuele verdeling per meetvak (%)

1 2 1 0 0 0 2 6 1 2 8 7 2 10 1 1 0 12 10 3 14 3 12 10 9 2 10 16 3 4 1 11 11 4 14 6 12 16 9 9 16 25 6 7 7 15 12 5 14 7 14 14 11 12 22 26 10 7 9 15 12 6 15 7 14 13 14 13 20 10 11 8 9 12 13 7 15 7 15 15 16 11 8 7 7 8 9 16 13 8 12 8 12 12 16 13 6 6 6 7 8 13 10 9 9 9 12 8 13 11 6 9 9 8 6 11 10 2 8 6 1 4 11 4 11 10 10 7 11 9 .. 18 6 10 11 11 1 12 8 7 6 7 13 7 5 6 6 14 7 4 5 5 15 5 4 4 4 16 4 3 3 3 17 3 1 3 2 18 1 1 0 TOTAAL 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 "weigering

10.2 10-~ 10'· 1006 0-&< 10.3 10'6 10'"

i

10.7 3000 2000 1000 !)OQ 200 !)Q lOO _ R...

=¥

20 .. !> 6?85110 3 2

...

-

0 1---...

.

---

~-...

,

'r-!...

1 - - - 1° _~

-

-

~ q.. ... _I • i"...

.

-~ ~. _{Ri I} • _• • ... 0 _~~

.

-~- L--~~f[1

--

.

• 0 • •

-

-

~~

--

--

:ft' Il I

-~...

.

-

_...

_ _ L -," _~

--

""-

,-

<81'_ ,-~-J-_

-

r.~, (V' 0'

,--

:.-

--

-

,p _{.;..;;:::--- l i} '--"

.

,.

• 0

._

...

.

,-

-• _~~ • __-::::;1

-

0

~-

.-

ft> B ~

--

.

0 "'-

-

-

0

-

_-i'

~

--

---

V ' , -

---

--

° -~. _--""@ 0 .~ 10.°,

-

~-I

-

_{J '}

...

-~ l,..- _{V ~}

-

...

..-

-j ; ' _{/ (Jr)} I-

-'::l

. /.... ~/ ' 0 ! ~ ~

--

---

.

._--

----0,0 0,02 0,08 0,07 0,06 o,~ O,Q.4 0,0 0,009 0,008 0,007 'l006 'lOO!) Q004 'l002 1 0,003 ~

_»

_CD

»

_r rr1 -i (j) _G! rr1 Z :::u r

,.,

0 C

~

0 Z ... -IOcn '"tl

"

Z ::> .. ;:J;: _-1 " C

_rn

CD 09-Z fT1

1

0

<

:;E G!

_»

fT1 Z _G! r Z

»

_::0 G!

~

I'll ): .-( ::0

»

[1'1 -1 0 _Z ::0 C l _t& ~ '0'· ,o-~ 10'" 10'" ~_"'

_..

NO OHO[IItlO£K "" ....T[..,AAL Ol"""'ET!:" I""

"1"MUlI .~

..

u ... 2.22'10. 2 It...,., [ _'0'" l/:.!>O 10·:J Jl "!,In0 U ... 7.~1O"

'"

,,-

r_rlnd '.20 10· 2 1l

,,-

:r_rlftG ',6~ 10't ill! .... ',1!\ ilIO".h..-t 2,10 10·'

• .... t>.el ....e6' _'""" __ 'OD.!

0 P'O!ylot~

bo"'.'", I 1•.0 '0-:1.,

to,Xl 10'·

- - - (~ is transport parameter ) het verband tussen de Iinker en rec hter vertikale as: p =1.64 10'0 q,10.B6 500 1000 eritvrium-200 ?1-lOO 50 20 _ R.,. U.D D • --y--g 10 ~ 0,1

iiiiiiil~~!~~~~~!!~!I~~~f~~!!!!~

0,07""" .... ~,:;,,,,,':."

i±;:§

0 , 0 3 , . «

6-,""

-;';,~N.: ~:;,;; :,.,

;:: .

~t;>;..

'

11 110pol)lStyr....n p.=lO!>Okglm~

:

~

Ill" •

bok..t",t p.' 1360 kgl m

IT

I L•zand P.=2650 kglm'

.

-9-1

~I!

"1

0 • Cl ::> <l

o

en 'J W

noor waterreservoir Opm. ofmetingen ( .... ) Iijn de herleide

prototype afmetingen

!>tortsteenhelling op se hip 3d'i:J

45-- 5oChool steenstorter 1: 20 (t.o.v. model) 1 : 600 (t.o.v. prototype) muur

1

83mm (2.50 m)

L

mo,.skl~p wrgl<lapbaar (0.30 m) rubb~r-strip gloswand (30 m ) BOVENAANZICHT TUSSENPADGOOT Z~AANZICHT st~enstort~r ophangbeug~ls O,78m ---...-.

....

764mm (22,9m) golfdempen de constructie drrtschot I--l 1.512 mm (5.7Sm)

o

~~°=lli'

I1

BOVENAANZICHT

o

o

bOllenbok met cirkelstuw ~ }>--I ~ 0 (Tl :::0 (Tl

<

r -I (Tl 0

::u

0 l./'I N "1) -I () ~ (Tl I C (Tl -I Z Z 0 l./'I _-I (j)

0

C :::0 l./'I r -I l./'I (Tl }>- (Tl _Z OJ :::0

~

0 :::0 CJ }>- _GI -I ₀ 0 :::0 0 -I C ~

elektromotor met regelbaor

bodemplaat met vak1ndellng (0,78 x 0,25 m ) DWARSDOORSNEDE TUSSENPADGOOT

bovenbak met ---toerentol voar de sehuit-

r

elek tromotor met regelbaar

c\r~l:>t!-lw_ s.nelheid toerental voor de verhaalsnelheid

f \\_" ophongbeu gelsI r staaldroodje

6

()-..

I (

_I"

_{\I" 1===3El} • _{~ r} I T ~"

:J

_{':- -..}

_-'.'

_§~

1,Om

l

o,95m

::!\'.

stortsteen ~ "'l. .:

-•

--...-

0" ~~: _I~

-:J

~'

,,""

1tF<

I - -: .--1-, . . retourleiding

...

.-11 \_ -- + - - -

=Ff

:,.. 2

o

(Jl "-.J W

0 _I 100 1 proto model

T1

(mm) (mm) 90 10

/1

D,o 65 73

~

N _{Dso 156 148}

/1

rn

-i

rn

D_gO 241 233

~

..,.,

1

20I

-I'

80 }>

8

z

~I

}> \:J 1) ~ !l) 30 70

.,

='" (/l _11/ (') C

_rn

\:J

I

!l) Z !l) ::J_... Q

.,

/J

Cl (j) (') _to (i) !l) !l) -i _{~ 40 60}

rn

·x r

_rn

Cl

I!

a.

>

to _Cl

~

(/lZ !l)_a. ... a. ::0 0 Cl _{50 50 !l)}

~

:::0 ...

j

N

....,

0 !l)

rn

"D _!l) ::0 :::0 _a.

....

C Z !l) 60 40 ]

I:

GJ N

-,

l/l !l)

/!

l/l !l) _!l) ... I !l)

.,

er

.

.-+

.:=

70

VI

30 ...

r

... to

~

0

to!l) ₈₀ 20 ~. ::J

en

~

-....J W 90 _{IX 11}I 10

/

_/

"

x,I ~ 100

•

0 1 2 3 4 5 6 7 8910 20 30 40 60 80 100 200 300 400 600 1000 W X - X prototype sorterlng

•

D (mm)

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 9.2 mm/s)

20.---,---.---.---.

A

E

" 1 5 + - - - + - - - + - . . 1 - - - + - - - 1 (

o

+J V ( Q) Q) +J UJ 1 O + - - - - + - - - - 1 L - + - - - + - - - I Q) +J L

o

+J UJ Q)

01

+J

5 + - - - 1 - + - - - - + - - - + - - - 1

.c

o

.-~ Q)

G

800 .

600

400

TIjd

(s)

200

o

if-Roo:g...::---J..---+---J..---1

o

GEMIDDELDE STORTKARAKTERISTIEK SCHUIFSNELHEID 92 mm/s

400

JOO

200

~jd

(s)

100

04---=----~----+---+---l

o

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 18.4 mm/s)

2 0 . , . - - - , - - - , - - - , - - - ,

C ID ID +J Ul 10 + - - - f - - - - , f - - - t - - - t - - - l ID +J L

o

+J Ul ID tJ) +J 5 + - - - f - f - - - t - - - t - - - l

.c

o

.-~ ID C) 1'"\

E

'" 15

+---~----+_f'i_----+---l

c

o

+J V GEMIDDElDE STORTKARAKTERISTIEK SCHUIFSNElHEID 18,4 mm/s

WATER lOOPKUNDIG lABORATORIUM Q 673 FIG. 5

800 600 400 TIjd (s) 200 0 ...r F Z - - - j - - - t - - - + - - - ; o

E

? 2 + - - - f l f - - I - H - - - - _ + - - - + - - - _ ; .B

---

....

-fi 1.5+---tf\-H-t-+__- f * ' f H - - - ' f I I - - - - + - - - ; "i Q) 0'1 Q) E o c: Q) ~ .5+ - - - - ; " - r - - - - i - - = - - - I : . L . - - t - - - t i 5 ; - - - ; Bresgedrag (schuifsnelheid 9.2 mm/s) .,---,-....:---..---:...-r-=---, - e - test 1 - test 2 - test 3 2.5 + - - - i - ' t ' - - - t - - - + - - - j Bresgedrag (echuifenelheid 9.2 mm/e) 3 ....---,r----'----..---....---'---'---. _ teat 4-- teat & 2.0+ - - - i l - - - t - - - + - - - ; - gemlddelde 1 •••0

E

"2

2+ - - - i l - - - + - - - + - - - ;

g

1:: .~ 1.0 C7> Go) E c c: Go) ~ .0+---I4..."..-~f__----_+---_H_----_; 800 600 400 Tijd (e) 200 O ....I F - - - i l - - - t - - - + - - - ; o

iNVLOED BRESSEN OP HOEVEELHEID GESTORTE STEENI---...

---t

SCHUIFSNELHEID

400 300 200 TIjd (s) 100 Bresgedrag (schuifsnelheid 18.4 mm/s) 3 . . , . . . - - - . . . . - . : . - - - , - - - ' . , - - : - - - , -a- test 1 - test 2 - - ' i ' - test 3 2.5+---thF1r=~___f_'.r_-+---+---j

E

"';;: 2+----H-~V-I__+i~_r+-q~~A_--_+_----____j o ...-'-'" ...-13 1.5+---I+---I-.---JI:L----+~L--..s..:::_\\_-_+_----____j '3= Cl) Cl Cl) E c c: Cl) ~ .5+--l~--__II---+---t\---___j 400 300 200 TIjd (s) 100 Bresgedrag (schuifsnelheid 18.4 mm/s) 3

-r---r--..:....----,---,.----=---=----,

- e - te.t 4 - te.t e - gemlddelde 1 •••e 2.0-+---1-*---+---+---1 ... E

'?

2+---il~I_-4!1----J~...t.'T_~_\--+_----___j

g

~ .s::. .~ 1.t5 0'> CP E c c: CP ~ .0-+--I----~---+---t-\lJ~----; ~

LNVLOED BRESSEN OP HOEVEELHEID GESTORTE

STEENI----~

...

~-_1

se

HUI FSN ELHEID

18,4 mm/s

WATERLOOPKUNDIG LABORATORIUM

a

673 FIG. 7

800

600

400

lijd

(s)

200

o...

~--t---1_ _----+---~

o

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 9.2 mm/s )

20,---r---.---,---,

-B-

mengselsamenstelling

-+-

0.32

*

schuifbreedte

-Sf-

totale schuifbreedte

r ' \

E

"" 15

+----+---+~'---+---1

[

o

+-' \ J [ ID ID +-'

(/) 10

+ - - -__I----~--I---f---~ ID +-' L

o

+-' (/) ID ()) +-'

5

+---fl.dl---1I---+---~

..c

o

.-~ ID

o

SCHUIFSNELHEID INVlOED SCHUIFBREEDTE EN MENGSELSAMENSTELLlNG

...- - . . . i L - . - - - - t

400

300

200

lijd

(s)

100

O - = : z l o . - ' - - - - + - - - - + - - - - + - - - l

o

STORTKARAKTERISTIEK

(schuifsnelheid 18.4 mm/s )

20

- r - - - r - - - r - - - r - - - ,

--B-

mengselsamenstelling

~

0.32

*

schuifbreedte

-sy-

totale schuifbreedte

[ Q) Q) +J (f)

10

+---+---H~-+---1---___l Q) +J L

o

+J (f) Q) (]I + J 5 + - - - I J H - - + - - - + - - - - + - - - 1

.r:

o

,-~ Q)

G

,,--...

E

~

15

+ - - - + - - - - + - T H - - I - - - - I - - - l [

o

+J ' J

INVLOED SCHUIFBREEDTE EN MENGSELSAMENSTELLlNG

to.V DE NORMALE STORTKARAKTERISTlEK SCHUIFSNELHEID

18,4 mm/s

(kg 1m2) (kg/m2) 1 proef 7 1 proef 8 9

-2

-

--

46 2 L-- + ... 257

---

_--

₊₊ 3

V

-

~

251 3

r:A

409 ++ ++ +++ 4 _-/+ 415 4

~++

-

654 549 +++

\+H

668 5 + + 5 ++ 6

f++

++ ++[::> 502 6

~G

\+\:i:

252 ++ +

-

~.

_IIX

7 209 7 178 + I +

-8

-

/-

-

163 8

-

-

145

-

I

9

-/-

-

140 9

~

12

"'-'--

_-

_-

--

109 10 ---""'-

-

10

-

-

-Verklaring: \! geen stortsteen

zeer dunne enkele loog bodem )uist zichtbaor

+

+ + + + +

bodem juist niet zichtbaar bodem goed bedekt dikke loog

SCHETS VAN HET STORTRESULTAAT

VAN PROEF 7 EN 8 SCHAAL 1.20(t.ov. model)

proef 9 ( herholing) 28 2 + 169 3 292 ₄ +/++ 537 ₅ + + + 565 6 + + + 386 7 ++ 294 8 + 455 ₉

0

563 ₁₀ ++ + 537 ₁₁ + + 375 ₁₂ + /++ 275 ₁₃ 232 _{14 +} 232 15

1

-

--169 ₁₆ 71 ₁₇ proef 9

-

-

--

-('

-

---...

I

~

-

₊ ++ _{+ ++} + + + +

r:-

+ + +

-

+

-+ -+ ++

e

+ ++ + ++ ++ + ++ +

. -/ ' + ...

-

+

-

--~

-

~

---

-7 5 6 3 2 4 1 14 9 13 16 15 12 10 8 11 17 Verklaring: geen stortsteen

zeer dunne enkele loog bodem Juist zlchtboor

+ + +

+ + +

bodem Juist niet zichtbaar bodem goed bedekt dlkke loog

SCHETS VAN HET STORTRESULTAAT

VAN PROEF 9 SCHAAL 1: 20(t.o.v. model)

1:6OO(t.o. v. proto)