Buitengewone Riviercorrespondentie: Enkele technische aantekeningen t.a.v. de stabiliteit van rivierdijken, opgesteld t.b.v. een instruktiebijeenkomst van B.R.C.-ambtenaren in de Directie Gelderland e.a.

de stabiliteit van rivierdijken,

op-

gesteld t.b.v. een instruktiebijeen-

komst van 6.R.C.-ambtenaren in de

Directie Gelderland e.a.

s4ravenhage, oktober

1977

ir.-

P,

Aanen.

1. Inleiding

2. Terminologie/Definities 3. Bedreigingen

van

de d ijk

3.1.

3.2. Aantasting r i v i e r z i jde 3.3. Aantasting polderzijde

Over1 open van/oversl ag over de

kruin

3.3.1. Afschuivingen 3.3.2. Interne e ro si e

4.

Vreemde objecten en constructies

1 2

4

7 10 14 15 21

24

1.

Inleiding

Op

i n i t i a t , i e f

van de Directie Gelderland

van

de Rijkswater-

s t a a t i s

voor het winterseizoen

1977-'78

een instruktie-

bijeenkomst belegd

voor de ambtenaren die met de zorg voor

de B u i tengewone Riviercorrespondentie werden bel a s t .

Bij die gelegenheid z i j n naast andere onderwerpen ook tech-

nische aspecten met betrekking t o t de standzekerheid van

dijken

b i j

hoqe rivierstanden aan de orde gesteld.

Een overzicht daarvan i s

i n

voorliggend stuk opgenomen.

Zo zull en achtereenvol gens worden behandeld de aantasting

van het waterkerend vermogen

van

de

d i j k

door

-

overlopen

van

o f

overslag over de kruin,

-

afslag of erosie van het buitentalud,

-

afschuiven en verweking van het binnentalud en het aangrenzend

maaiveld en

-

ondermijning van de

d i j k

door interne erosie a l s gevolg van

zandmeevoerende wellen.

Van elk der aspecten zal het mechanisme voor zover bekend in het

kort

worden beschreven.

Tevens zal

voor

elk

van

de genoemde vormen van aantasting van de

d i j k

de geeigende noodvoorzieningen worden aangegeven.

Het i s gebleken dat n i e t

a l l e

b i j de

BRC

betrokken ambtenaren

d i r e c t betrokken

z i j n

(geweest)

b i j

de natte waterbouw en

in het bijzonder b i j de dijkbouw.

Hiermede

i s i n

het rapport zoveel mogelijk rekening gehouden.

Zo

i s

voorafgaand aan het "technisch" gedeel t e een afzonder1 i jke

paragraaf opgenomen waarin enkele

b i j

de dijken veel gebruikte

termen

z i j n

ui teengezet.

Tevens

i s

er

naar gestreefd de toelichtingen

b i j

technische aspecten

met betrekking t o t de s t a b i l i t e i t van de dijken

zo

eenvoudig

mogelijk t e houden. Gemeend i s echter d a t voor een goed begrip

van de plaatshebbende verschijnselen enige (theoretische)

i n -

formatie dienaangaande n i e t kan worden gemist. Het e f f e c t

van

eventueel t e treffen noodvoorzieningen kan

b i j

enige kennis

immers beter worden beoordeel

d .

2.

Teminologie/Definities

Om

misverstanden

b i j

de communicatie zoveel mogelijk t e beperken

i s het

n o d i g i n

de benaming van de

d i j k

en de onderdelen d a a r -

van

een

zo

groot mogelijk uniformiteit t e betrachten. Vooral voor

n i e t

zo sterk b i j de onderhavige materie betrokken personen i s

het welhaast een noodzaak hier een overzicht t e geven van de ge-

bruikel i j k e terminologie.

Overigens zal d i t overzicht n i e t compleet

z i j n ;

daarin i s

slechts opgenomen

wat mogelijk

i s .

Zo

wordt e r gesproken over rechter- en

1

inkerbandijken.

De

benaming

, i s

afhankelijk van de plaats van de d i j k t.o.v.

de r i v i e r . De bepaling i s zodanig

d a t

men (denkbeeldig) staande

in de r i v i e r met de

rug

naar de bovenstroomse zijde,de

d i j k

aan de rechterhand de rechterbandijk noemt en a a n de linker-

k a n t de 1 i nkerbandi

j k.

Op (1)*

i s de benaminrj

b i j

de Nederlandse rivieren ten over-

vloede

nog

eens aangegeven.

voor n i e t '!$ngewi jden" onduidelijk

Een voortdurende bron van

m i

sverstanden vormen de begrippen

"binnen-" en

" b u i

ten-"

.

Gebruikelijk i s

de door

de

d i j k e n t e

beschermen

p o l d e r

"binnen"

t e noemen en het gebied tussen de d i j k e n , waarin d u s de r i v i e r

z i j n weg baant,aan t e duiden a l s "buiten".

Hiervan uitgaande kunnen de benamingen van de dijkgedeelten enz.

eenvoudig worden aangegeven met behulp van de schets

( 2 ) .

In

de

d a a r b i j

gepresenteerde dwarsdoorsnede

z i j n

zoveel moge-

l i j k

kenmerkende elementen bijeen gebracht.

Het

profiel i s n i e t

s t r i k t representatief voor de werkelijkheid.

Bij sommi-ge dijkvakken komen voorts

n o g

bijzondere elemeriter!

voor

zoals drainageconstructies en kwelgebieden.

Drainageconstructies,

ook

wel drainages

o f

f i l t e r s genoemd,

z i j n

aangebracht om het water

d a t

door

de ondergrond

o f

de d i j k dringt

op

een veilige manier op t e vangen en

a f

t e voeren

d,w.z.

zonder

d a t

gronddeeltjes

worden

meegevoerd.

'

De c i j f e r s tussen

( )

verwijzen

naar de betreffende fiquur

achter de t e k s t .

Kwelgebieden z i j n basins d i e e n e r z i j d s worden begrensd dool-_ .- de

d i j k en a n d e r z i j d s door een kwelkade. D i e kwelkade, t e z i e n a l s een d i j k van g e r i n g e afmetingen

op

e n k e l e meters t o t t i e n - t a l l e n meters a f s t a n d van de b a n d i j k , vormt tesamen met de ban- d i j k de e i g e n l i j k e w a t e r k e r i n g en z a l b i j d i j k b e w a k i n g a l s zo- d a n i g moeten worden meegenomen.

3 .

Bedreigingen

van

de d i j k

Hoge rivierafvoeren (en

dus

de daarmee gepaard gaande hoge water- standen) kunnen een meer of minder er n s t i g e bedreiging

voor

door- braak

van

de huidige riv ie rd ijk e n vormen. De BRC en de daarbij behorende dijkbewaking moet dienen om door ingrijpen

op

daar- voor in aanmerking komende plaatsen onder di e omstandigheden

het

aantal doorbraken t e beperken of

zo

mogelijk geheel u i t t e s l u i t e n . Behalve b i j

hoge

rivierafvoeren

i s

de BRC ook bedoeld

voor

de

dijkzorg , b i j ijs(gang)

op

de r i v i e r . Gezien het aantal door- braken in de vorige eeuw in "ij s w i n t e r s" zal de BRC i n het ver- leden z e l f s meer gefunctioneerd hebben b i j bedreigingen a l s gevolg

van

i j s dan b i j hoge afvoeren. Vrijwel algemeen i s men

n u

echter

van

mening dat de kans

o p

o n t s t a a n van

extreme s i t u a t i e s voor de riv ie rd ijk e n a l s gevolg van i j s gering i s . Pogingen om d i t t e kwantificeren hebben echter nog n i e t

t o t

res u lta ten geleid.

I n

het navolgende zal de bedreiging b i j hoge rivierafvoeren centraal staan.

Bewaking van de d i j k b i j hoge afvoeren

i s

geen overbodige luxe. Dit i s het l a a t s t i n febr. 1970 nogmaals ondervonden, toen b i j een r e l a t i e f laag hoogwater met een topafvoer

van

minder d a n 10.000

m

/ s noodvoorzieningen moesten worden getroffen

aan

een aantal dijken. Het betrof een aantal duidel i j k zwakke plekken.

Nu

kan men zich afvragen of een of andere

vorm

van

dijkbewaking

ook

na

het uitvoeren

van

de dijkverbeterin9splannen nog nodig i s . üe gehele kering i s d a n gedimensioneerd b i j een maatgevende

wa-

terstand en

zou

(th e o re tisc h) o v e r 3 eY!n s t e r k moeten z i j n .

Naar

mijn mening zal ook d a n nog dijkbewakinq nodig z i j n . Enerzijds

3

omdat

e r toch al t i j d incidentele zwakkere plaatsen zullen ov er bl ij - ven a l s gevolg

van

inhomogeniteiten in d i j k en ondergrond d ie s lech ts met een zeer uitgebreid onderzoek zouden kunnen worden opgespoord en anderzijds omdat n i e t a l l e ontwerpcriteria even hard z i j n . Dit zal d a n n i e t

t o t

een geheel gel i jkwaardige doorbraakveil igheid

van

elk dijkvak leiden.

Wel mag worden verwacht d a t

na

de rivierdijkversterkingen het aantal plaatsen

waar

ingrijpen t i j de n s hoogwater nodig i s dras- tis c h zal z i j n beperkt, zodat d a a r de v er e i s t e aandacnt

kan

worden besteed en e r gelegenheid i s voor het treffen v a n noodmaatregel en.

De aantasting van het waterkerend vermogen

van de

d i j k

kan

op

een aantal verschillende manieren -plaatshebben

-

het werd reeds

in de inleiding aangegeven. Deze vormen

van

aantasting

-

overlopen

of overslag over de kruin

( 3 ) ,

-

afslag en erosie van het buiten-

beloop

(4),

-

afschuiving

of

verweking

van

het binnentalud en

-

on-

dermijning van de d i j k

( 5 )

-

zullen hierna

i n

afzonderlijke

para-

grafen worden behandeld.

Allereerst echter

nog

het volgende.

De kans

d a t

een doorbraak zal optreden door i n s t a b i l i t e i t van de

d i j k

l i j k t voor een groot deel van de huidige dijken minstens

even groot a l s de doorbraakkans

door overlopen

van

de

k r u i n .

De

oorzaak hiervan moet worden gezocht in de manier

waarop

i n

vroeger jaren de d i j k "ontworpen" werd. I n tegenstelling t o t de

huidige ontwerpprocedure

voor

de r i v i e r d i

j

kverbeteringen, waar-

b i j

uitgegaan

wordt van

een t e verwachten afvoertop (c.q. water-

stand)

,

met een bepaald overschri jdingsfrequentie, werd toen

de

hoogst bekende waterstand a l s u i t g a n g s p u n t gekozen. De

k r u i n -

hoogte

van

de

d i j k

werd dan bepaald door deze waterstand met

een ruime marge van rond

1

m

t e verhogen. De kruinhoogte van de

meeste dijken

i s

d a a r d o o r

z e l f s

ruim

boven ae huidige maatgevende

hoogwaterstanden komen t e liggen. Evenwel werd, a l s zich b i j

de

voorgekomen hoge waterstanden geen verontrustende verschi

j n -

selen

van

i n s t a b i l i t e i t hadden voorgedaan,het profiel

van

de

d i j k

n i e t evenredig verzwaard. De verhoging werd

dan

gepleegd

o? ~

dezel fde d i j kbasis

of

hooguit met dezel fde tal udhell

i n g

a l s

voor

de verhoging. Het r e s u l t a a t

van deze handelswijze was

d a t

b i j

toenemende hoogte de s t a b i l i t e i t

van

de

d i j k

a c h t e r u i t

g i n g .

Het l i j k t e r

nu

op

dat

van de huidige dijken de s t a b i l i -

t e i t

doorgaans eerder

i n

gevaar komt dan

d a t

de hoogte n i e t

toereikend is. Een en ander hangt evenwel af

van

de vorm

van

de

afvoergol

f .

De afname

van

de s t a b i l i t e i t kan nog worden gelllustreerd met

de gegevens gepresenteerd o p

( 6 )

,

waarop de resultaten

van

wat

berekeningen aan f i c t i e v e di jkprofielen z i j n aangegeven.

De veiligheid tegen afschuiven

van het binnentalud (deze vorm van

i n s t a b i l i t e i t van de

d i j k

i s het eenvoudigst

i n

een getal

u i t

t e drukken) i s

d a a r b i j

aangegeven b i j toenemende hoocjte voor

het geval v a n handhaving

v a n de taludhellingen.

w i c h t s f a c t o r e n genoemd) z i j n p e r d i j k h o o g t e n i e t a l s één g e t a l gegeven maar a l s een range tussen een minimum en maximum waarde. De werkel i j ke waarde z a l ,afhankel i j k van de o n t w i k k e l i n g van de waterspanningen, ergens daartussen l i g g e n . Daarover i n h e t navol gende meer.

3.1. Overlopen van/overslag over de k r u i n .

Het over de k r u i n komen van water i s i n h e t v e r l e d e n zowel b i j hoge a f v o e r e n a l s t i j d e n s i j s op de r i v i e r v e l e malen oorzaak geweest van d i j kbreu ken.

Ook nu kan, ondanks de r e l a t i e f hoge k r u i n van de meeste d i j k - vakken, d i t aspect n i e t b u i t e n beschouwing b l i j v e n . I n voor- komende g e v a l l e n z a l h e t overlopen en i n mindere mate ook de g o l f o v e r s l a g namel i j k een e r n s t i g e b e d r e i g i n g voor de d i j k betekenen.

Het overlopen van de d i j k z a l p l a a t s v i n d e n a l s de waterstand zo hoog opqoopt d a t h e t niveau van de k r u i n wordt overschreden; d i t z a l een i e d e r d u i d e l i j k z i j n . Doorgaans z a l d i t dan p l a a t s - vinden door een verhoging van h e t r i v i e r p e i l b i j g e l i j k b l i j v e n d e hoogte van de k r u i n . Daarnaast z a l h e t i n c i d e n t e e l ook kunnen voorkomen t e n g e l o l ge van. een vorm v a n s t a b i 1 i t e i t s v e r l i e s

(b.v. a f s c h u i v i n g , v e r z a k k i n g a l s gevolg van i n t e r n e e r o s i e ) de k r u i n p l a a t s e l i j k t o t een hoogte n a b i j , o f beneden de heersende waterstand d r e i g t t e zakken.

G o l f o v e r s l a g i s een g e v o l g van een c o m b i n a t i e van hoge water- standen en wind u i t r i c h t i n g e n m i n o f meer l o o d r e c h t op de d i j k , met een zodanige s n e l h e i d d a t de oploop de k r u i n h o o g t e o v e r -

s c h r i j d t . De kans d a t op een bepaald d i j k v a k g o l f o v e r s l a g z a l optreden hangt i n de e e r s t e p l a a t s a f van de aanwezige "waak- hoogte".

Daarnaast i s de d a a r b i j voorkomende g o l f h o o g t e van belang. I n d i t verband i s de s t r i j k l e n g t e voor de d i j k een b e l a n g r i j k e f a c t o r ;

grote

w a t e r v l akten geven mogel i j kheden voor h e t o n t s t a a n van g r o t e golfhoogten. Tevens s p e e l t de l i g g i n g van h e t d i j k - vak een r o l . De kans op hoge windsnel heden en dus ook hoge golven voor r i c h t i n g e n u i t de w e s t e l i j k e s e c t o r i s b e l a n g r i j k g r o t e r dan u i t de o o s t e l i j k e . Voorts kunnen b i j sommige d i j k - vakken go1 fremmende elementen ,zoal s hoge zomerkaden, u i tg e - b r e i d e opgaande b e g r o e i i n g enz. ,een g u n s t i g e i n v l o e d hebben op de kans op en de mate van g o l f o p l o o p .

Zoals reeds opgemerkt moet het overlopen

van de k r u i n a l s een

ernstige aantasting

van

de

d i j k

worden gezien.

Door

het over-

stromende water zal name1

i j k

het

d i j k l

ichaam en

i n

eerste-i+Ftantie

met name het binnental

ud

kunnen worden geërodeerd.

Voorts zal

door

het i n d r i n g e n

i n

het dijklichaam van het over-

stromende water verweking

van

de grond plaatshebben

en

k u n n e n

zich afschuivingen voordoen. Wat b e t r e f t de erosiegevoeligheid

van

het d i j kmateriaal moet een duidel i j k onderscheid worden ge-

maakt tussen klei en zand. Ook de conditie van de grasmat zal

mede bepalend z i j n voor de erosie. Naarmate de d i j k

voor een groter deel u i t zand of zandige grondsoorten bestaat

en/of van een slechte grasmat i s voorzien zal de erosiegevoelig-

heid groter

z i j n . Ook

verweking en afschuivingen zullen b i j

dijken

van

zandig materiaal eerder voorkomen dan b i j kleidijken

( b i j

overigens gelijke omstandigheden). Bovendien zullen s t e i l e

binnentaluds de mate van erosie en vooral de kans op afschuivingen

sterk vergroten.

Aangezien op tamelijk uitgebreide schaal dijken voorkomen die

geheel of gedeeltelijk bestaan u i t zand of zandige gronden en

daarnaast

ook

veel dijken voorkomen met zodanig s t e i l e binnenta-

luds d a t b i j overstromen afschuivingen zullen ontstaan moet

worden gesteld

d a t

overlopen van de

k r u i n

moet worden voorkomen.

Om

dezelfde redenen

moet

ook elke

m i n o f

meer ernstige overslag

worden voorkomen. Wat

i n

een concrete s i t u a t i e a l s e r n s t i g

moet worden beoordeeld hangt af van de hiervoor genoemde factoren.

De maatregelen die genomen kunnen worden a l s overlopen van de- kruin

dreigt, b&sit%rin f e i t e a l l e e n u i t

t i e t O P de Qéf; o f

andere

manier verhogen van de k r u i n . Praktisch gezien geldt

d i t

ook

voor het voorkomen van golfoverslag, hoewel h i e r b i j

i n

principe

ook mogelijkheden

z i j n

gelegen

i n

maatregelen die de golfhoogte

voor de d i j k beperken.

Zowel de mogelijkheid van het overlopen

van

de k r u i n a l s golf-

overslag zull en

met

een zekere betrouwbaarheid voorspeld

kun-

nen worden.

Het al

dan

n i e t verder s t i j g e n van het waterpeil ,en

zo

j a y i n

welke

mate,kan

o p

grond

van

de bovenstroomse waarnemingen

v r i j

nauw-

keurig worden bepaald, Met de weersvoorspellingen

van

het K.N.M. I.

kan

een redelijk betrouwbare voorspelling worden gemaakt van

Het doen

van

deze schattingen i s

i n

f e i t e

onmisbaar

omdat in

voorkomende gevallen a l s regel over v r i j grote lengten

v a n

de

d i j k de noodvoorzieningen moeten worden aangebracht.

Er

kan n i e t

gewacht worden

t o t

het gevaar accuut i s .

Voor het t i j d e l i j k verhogen van de k r u i n kan elk middel worden

gebruikt

d a t

de waterdruk en golfwerking kan weerstaan en d a a r -

b i j

i n

voldoende mate waterdicht i s . Praktisch gezien komen

al leen een verhoging met zandzakken en opkistingen ,eventueel

in combinatie met p l a s t i c fol i e , i n aanmerking.

Bij gebruik van opkistingen i s het

van groot belang de nodige

maatregelen t e treffen tegen het wegspoelen

van

de aangebrachte

grond.

De ophoging moet

zo

d i c h t

mogelijk

aan de buitenkruinlijn worden

aangebracht.

Dit

vanwege het handhaven van de begaanbaarheid van

de

d i j k . Ook

wordt o p

deze manier het gevaar

van afschuiven

van het binnentalud n i e t

of

n i e t noemenswaard vergroot.

Bij

dijkvakken die dreigen over t e lopen a l s gevolg

v a n

een s t a -

b i l i t e i t s v e r l i e s van het binnentalud

o f

dijken die tekenen ver-

tonen van afschuiving van het binnentalud'is

het zeker

van be-

l a n g

de noodvoorziening zover mogelijk naar buiten

aan t e

brengen

t o t z e l f s op het buitentalud

.

De t e treffen noodmaatregelen

z i j n

schematisch

i n f i g . ( 7 )

en

( 8 )

aangegeven.

3.2.

Aantasting r i v i e r z i j d e

De vormen

van

aantasting van het waterkerend vermogen

van

de

d i j k

aan

de r i v i e r z i j d e

z i j n

globaal t e s p l i t s e n in:

-

afslag en erosie van met klei beklede taluds.

-

aantasting

van

een eventuele bekleding

van

steen, beton e.d.

-

afschuiving van het

t a l u d .

Op

de aspecten van afslag en erosie van met klei beklede ("onbe-

klede") taluds zal hierna wat dieper worden ingegaan.

Een behandeling

i n

detail van aantasting

van

de met harde ma-

t e r i a l en bek1 ede tal uds

door golf

-

en stroomaanval

bl i j f t

achterwege. Enerzijds omdat n i e t zoveel dijkvakken bekleed z i j n

en anderzijds omdat

d e

bekleding op die plaatsen waar ze wel

i s aangebracht doorgaans

zo

zwaar i s geconstrueerd dat aantas-

t i n g

door golven en

stroom

uitgesloten

kan worden geacht.

De aspecten van een afschuiving

van het buitentalud zullen wel

nader worden uitgewerkt.

Het n i e t beklede buitentalud

kan

door het water in principe

op twee manieren worden belaagd. Dat i s ten

e e r s t e de golfaanval die afslag

v a n

het talud

t o t

gevolg

kan

hebben en ten tweede de aanval door

stroming waardoor erosie

kan optreden. Het e f f e c t

van

beide vormen van aantasting

i s

echter

d a t

materiaal van het dijklichaam

door het water w o r d t

weggevoerd.

De mate waarin afslag zal optreden hangt

a f

van

de i n t e n s i t e i t en

-

de

d u u r

van de golfaanval en de hoedanigheid van het buiten-

talud

van

de

d i j k .

De golfaanval neemt toe naarmate de golfhoogte

voor

de d i j k

groter i s . De factoren die de golfhoogte beïnvloeden

z i j n

reeds aangegeven

i n

par.

3.1. b i j

de behandeling van

de

golf-

overslag ( s t r i j k l e n g t e , obstakels enz.).

Aantasting door golfaanval

z a l

steeds plaatsvinden rond de wa-

t e r l i j n .

Dit

houdt in dat de aangevallen zone zich b i j varie-

rende waterstanden over het talud van de

d i j k

verplaatst.

Het

is

dan

ook welhaast vanzelfsprekend dat de mate

van

a f -

slag (op een bepaalde hoogte van de

d i j k )

ook

i n

belangrijke

mate afhangt van de

tijdsduur

dat het r i v i e r p e i l zich op

d a t

n i v e a u b e v i n d t .

Wat b e t r e f t de hoedanigheid van de d i j k z i j n e n k e l e f a c t o r e n t e noemen d i e een b e l a n g r i j k e i n v l o e d hebben op de a a n t a s t i n g , Naast de h e l l i n g van h e t t a l u d z i j n v o o r a l de k w a l i t e i t van de grasmat en de aard van h e t m a t e r i a a l w a a r u i t de d i j k b e s t a a t van g r o o t belang. Het i s d u i d e l i j k d a t een open en n i e t d i e p gewortelde grasmat r e l a t i e f gemakkel i j k door de go1 ven kan worden v e r n i e l d . A f s l a g kan v o o r a l ook p l a a t s hebben b i j door vee kaal gelopen paden ( "veepaden").

Welke s a m e n s t e l l i n g van de k l e i de meest o p t i m a l e bescherming tegen a a n t a s t i n g door g o l v e n b i e d t i s nog n i e t geheel vastge- l e g d . Zo z a l zeer zandige k l e i g e m a k k e l i j k worden weggeslagen. Ook v e t t e k l e i z a l e c h t e r b i j g e b r u i k i n omstandigheden w a a r b i j s t e r k e u i t d r o g i n g i s opgetreden een n i e t zo b e s t e e r o s i e b e s t e n - d i g h e i d hebben.

Overigens moet nog worden opgemerkt d a t de a a n t a s t i n g i n belang- r i j k e mate kan worden v e r g r o o t d o o r d a t d r i j v e n d g r o f v u i l (zo- a l s boomstammen e.d. ) de grasmat a a n t a s t . I n voorkomende geval

-

l e n d i e n t steeds h e t aangedreven grove v u i l t e worden v e r w i j - d e r d om u i t b r e i d i n g van de a a n t a s t i n g t e beperken.

De noodzaak van h e t nemen van andere maatregelen hangt a f van de mate van a a n t a s t i n g en de t e verwachten toename daarvan, b.v. i n verband met h e t a l o f n i e t stagneren van h e t w a t e r p e i l op h e t b e r e i k t e niveau. Daarnaast z a l zeer zeker ook de samenstel- l i n g van de d i j k i n de b e o o r d e l i n g b e t r o k k e n moeten worden. B i j d i j k e n d i e een r e l a t i e f dunne afdekkende k l e i l a a g op h e t b u i - t e n t a l u d hebben en waarvan de k e r n u i t zand b e s t a a t moet v e e l e e r d e r worden ingegrepen dan b i j de t r a d i t i o n e l e k l e i d i jk e n . Een voortgang van de a f s l a g kan worden tegengegaan door de aan- g e v a l l e n p l a a t s e n a f t e dekken. Het aanbrengen van zakken zand l i j k t p r a k t i s c h h e t meest aangewezen, eventueel op een k u n s t - s t o f f o l i e ( 9 ) . D i t l a a t s t e v e r e i s t wel e x t r a z o r g

om

beneden h e t waterniveau een afdoende bescherming t e v e r k r i j g e n .

E r o s i e van h e t b u i t e n t a l u d z a l kunnen p l a a t s v i n d e n b i j d i jk g e - deel t e n waar de stroom "aan1 i g t " , z o a l s b i j s c h a a r d i j k e n . De aanval op h e t b u i t e n t a l u d z a l g r o t e r z i j n naarmate de stroom- s n e l h e i d n a b i j h e t t a l u d g r o t e r i s . Nog o n g u n s t i g e r w o r d t de s i t u a t i e a l s h e t w a t e r door d i s c o n t i n u i t e i t e n , z o a l s a f r i t t e n e.a., b i j z o n d e r t u r b u l e n t i s . Ook m a b i j de d i j k afgemeerde ,schepen

kunnen de s i t u a t i e b i j z o n d e r v e r s l e c h t e r e n . I n voorkomende geval

-

l e n i s h e t raadzaam, zo n i e t n o o d z a k e l i j k d i t s o o r t o b s t a k e l s t e v e r w i j d e r e n .

D i t k l e m t des t e meer omdat de a a n t a s t i n g van de d i j k door e r o s i e i n h e t b e g i n n i e t w o r d t geconstateerd omdat h e t

z i c h onder w a t e r a f s p e e l t . B i j een voortgaande a a n t a s t i n g z u l l e n de gevolgen e c h t e r wel "boven w a t e r komen": i n de vorm van

a f k a l v i n g o f a f s c h u i v e n van h e t b u i t e n t a l ud.

Welke s t r o o m s n e l h e i d i n een bepaalde s i t u a t i e o n t o e l a a t b a a r hoog i s voor de d i j k , i c n i e t eenvoudig aan t e geven.

D i t hangt s t e r k a f van de c o n s t r u c t i e van de d i j k . Met name i s h e t a l o f n i e t v e r d e d i g d z i j n van h e t t a l u d

een b e l a n g r i j k e f a c t o r . I n h e t geval van onbeklede t a l u d s spelen b i j de kans op en mate van e r o s i e door stroom d e z e l f d e f a c t o r e n een

rol

d i e b i j de a f s l a g door g o l f a a n v a l werden genoemd.

A l s z i c h t i j d e n s een hoogwaterperiode e r o s i e van h e t b u i t e n t a l ud openbaart ,zal h e t v r i j w e l a l t i j d n o d i g z i j n v r i j r i g o r e u z e maatre-

g e l e n t e nemen

om

de w a t e r k e r i n g functi-o-neel, t e houden. I n de e e r s t e p l a a t s z a l de schade, v o o r d a t deze w o r d t geconstateerd, a l s r e g e l een v r i j a a n z i e n l i j k e omvang hebben gekregen. Daarnaast z u l l e n de noodvoorzieningen i n h e t s n e l stromende w a t e r moeten worden

aangebracht.

Deze l a a t s t e voorwaarde b e p e r k t de m o g e l i j k h e d e n van de t e k i e z e n m a t e r i a l e n . S l e c h t s g r i n d o f stenen (b.v. p u i n o f s l a k k e n ) met een voldoende g e w i c h t en zakken zand z u l l e n i n h e t algemeen voldoende weer- s t a n d kunnen bieden en komen d e r h a l v e v o o r t o e p a s s i n g i n aan-

merking. Deze m a t e r i a l e n z u l l e n dan i n v r i j g r o t e hoeveel heden v a n a f de d i j k en eventueel vanaf een s c h i p v o o r de oever moeten worden aangebracht (10).

Een en ander eventueel i n c o m b i n a t i e met een v e r z w a r i n g van h e t d i j k l i c h a a m aan de b i n n e n z i j d e

om

voldoende " h o u t " aan de d i j k t e behouden.

Behalve de behandelde a f s l a g door g o l v e n en e r o s i e door stroom kan h e t b u i t e n t a l u d van de d i j k ook worden a a n g e t a s t door een a f c c h u i v i n g . Behalve i n g e v a l l e n w a a r i n de a f c c h u i v i n g een ge- v o l g ( o f o n d e r d e e l ) i s van een a f s l a g of een e r o s i e z a l deze vorm van s t a b i l i t e i

tsverlles

z i c h s l e c h t s voordoen b i j v a l l e n d water.

De urgentie

van

ingrijpen zal daardoor en doordat de buitendijkse

afschuivingen

b i j

s t e i l e hellingen

van

het buitentalud nogal

oppervlakking z i j n ,

i n

de meeste gevallen n i e t zo

g r o o t

z i j n .

Wel

dient

i n

de beoordeling ook de mogelijkheid van een eventueei

vol gende periode met hogere waterstanden t e worden betrokken.

Al

s

elke vorm

van s t a b i l

i

t e i t s v e r l i e s ongewenst

i s

kunnen

maatregelen worden genomen waarbij de buitenteen

van de

d i j k

wordt verzwaard

( 11 ).

Hiervoor kunnen weer zakken

zand worden gebruikt of ander

ma-

t e r i a a l d a t voldoende weerstand biedt tegen de heersende stroom.

Tevens dient e r

op

t e worden gelet d a t b i j het aanbrengen van

het materiaal een afschuiving n i e t

i n

de

hand

wordt

gewerkt.

Dus geen zware belastingen op de

k r u i n

van

de d i j k

aan

de

randen door stapels zandzakken

o f

zwaar beladen vrachtauto's.

6 i j

dreigend s t a b i l i t e i t s v e r l i e s

van het buitentalud i s

i n -

grijpen echter a l t i j d nodig a l s vrijwel onmiddelijk voor de

d i j k een grote waterdiepte aanwezig

i s , zoals b i j een schaar-

d i j k

en

b i j

diepe ontgravingen.

In

deze gevallen zal namelijk

b i j

een eventuele afschuiving

een

g r o o t

deel

van

de d i j k kunnen "verdwijnen" en e r

k a n ogen

bl ikke1 i j k een doorbraak ontstaan.

In deze gevallen zal het meestal n i e t e f f e c t i e f

z i j n

aan

de

voorzijde maatregelen t e treffen. Het verhogen van een even-

tuele berm kan z e l f s de stabil i t e i t verslechteren. Maatregelen

kunnen uitsluitend worden genomen

door

het aanbrengen van een

verzwaring binnendijks. Eventueel kan in combinatie daarmee

enige verlaging

van

het buitenste gedeelte

v a n

de kruin worden

overwogen, mits daarbij een eventuele zandkern n i e t wordt

b l

ootgel egd.

De meeste afschuivingen zullen zich n i e t geheel plotseling

voor-

doen, zodat het treffen van noodvoorzieningen mogelijk

is. De

kenmerken

van een dreigend s t a b i l i t e i t s v e r l i e s moeten dan wel

onderkend worden. Bij de hierna volgende behandeling

van

a f -

schuiving van het binnentalud zal hierop worden ingegaan. Aange-

zien deze n i e t wezen1

i j k

verschillen van die

voor

het buiten-

talud (hoewel die daarbij slechts gedeelte1

i j k

zichtbaar

z u l -

len

z i j n

doordat e r water tegen het talud s t a a t )

wordt

naar

het betreffende gedeel t e verwezen.

3.3.

Aantasting polderzijde

De meest belangrijke bedreiging

v a n

vele dijken b i j hoge

rivierstanden l i g t

i n

een mogelijk s t a b i l i t e i t s v e r l i e s

van

het bi nnental

ud

en het onmiddel

i j k

daaraan grenzend maai vel

d .

In

hoofdlijnen kunnen

d a a r b i j

twee vormen worden onderscheiden:

-

Afschuivingen:

Hierbij g l i j d t een deel

van de

d i j k a f

langs een min of meer

cirkelvormig g l i j v l a k .

O f

daarbij d i r e c t een doorbraak

plaatsvindt hangt af van een aantal hierna t e noemen factoren.

-

Interne erosie

(

"piping").

Door

een voortgaand wegvoeren

van materiaal u i t de ondergrond

en/of de d i j k

door

het kwelwater bestaat de mogelijkheid

van

een ondermijning

v a n

de

d i j k .

Een verlaging

van de kruin kan

het ui teindel i j ke gevolg

z i j n .

3.3.1. A f s c h u i v i n g e n A f s c h u i v i n g e n z u l l e n z i c h voordoen a l s h e t evenwicht i n h e t d i j k l i c h a a m en.eventuee1 de ondergrond w o r d t v e r s t o o r d . De v e r m i n d e r i n g van de s t a b i l i t e i t b i j hoge r i v i e r s t a n d e n t e n o p z i c h t e van de "droge" d i j k w o r d t v e r o o r z a a k t door de grondwaterbeweging ( 1 2 ) .

D i t g e e f t n a m e l i j k onder d i e omstandigheden een v e r -

g r o t i n g van de waterspanningen (de d r u k van h e t p o r i ë n w a t e r i n de g r o n d ) , waardoor de i n de grond opneembare

s c h u i f k r a c h t e n afnemen. opgemerkt w o r d t nog d a t i n s1 e c h t s zeer ze1 dzame geval 1 en de u i twendi ge w a t e r d r u k op h e t b u i t e n t a l u d een d i r e c t e r o l s p e e l t b i j de b e p a l i n g van de s t a b i l i t e i t van h e t b i n n e n t a l u d .

De s t a b i l i t e i t van de d i j k i s e c h t e r ook t e beïnvloeden door veranderingen aan t e brengen i n h e t d w a r s p r o f i e l e n / o f de u i t w e n d i g e b e l a s t i n g e n . Deze l a a t s t e m o g e l i j k - heden worden b e n u t om i n voorkomende g e v a l l e n de s t a - b i l i t e i t van een b e d r e i g d b i n n e n t a l u d t e v e r g r o t e n . I n h e t h i e r n a v o l gende z a l worden g e t r a c h t bovenstaande e n i g s z i n s t o e t e l i c h t e n .

Er

z a l worden ingegaan op de oorzaak van de s t a b i l i t e i t s a f n a m e , w a a r b i j de i n v l o e d van v e r s c h i l l e n d e b e l a n g r i j k e parameters z a l worden aangegeven. Tevens z u l l e n de kenmerken van een d r e i g e n d e a f s c h u i v i n g worden gegeven en de gevolgen van een a f s c h u i v i n g .

De t e t r e f f e n noodvoorzieningen om een d r e i g e n d e a f s c h u i - v i n g t e voorkomen z u l l e n a l s l a a t s t e aan bod komen.

We s t e aan de Afschu a l s de moot k

l e n e e r s t de oorzaak van a f s c h u i v i n g e n wat nader orde.

v i n g van (een d e e l van) de d i j k z a l plaatshebben weerstandbiedende k r a c h t e n op de a f s c h u i v e n d e grond- e i n e r worden dan de " a a n d r i j v e n d e " krachten. Op (13) z i j n i n een p r i n c i p e s c h e t s de t e onderscheiden k r a c h t e n aangegeven. Het z i j n h e t g e w i c h t van de grond- moot en de k r a c h t e n op h e t a f s c h u i f v l a k . De l a a t s t e z i j n t e

s p l i t s e n i n een a a n t a l componenten met een e i g e n k a r a k t e r : de k r a c h t t.g.v. de w a t e r d r u k ( U ) op h e t g l i j v l a k , de

recul tanten

van de normaalspanningen

( U )

en de schuifkracht ( T ) .

Voor

een nadere beschouwing hiervan kunnen we e r n i e t omheen

enkel e fundamentele '-grondmechanische begrippen t e memoreren.

Als we

voor

de beschrijving van deze begrippen uitgaan

van

een horizontaal t e r r e i n ( 1 4 )

d a n

i s

voor elke diepte in de grond

de grondspanning

( O )

t e bepalen a l s het q u o t i ë n t tussen het

gewicht

van

de grond boven een bepaald oppervlak en

d a t

oppervlak.

De waterspanning

( U )

i s eenvoudig de waterdruk op die diepte,

d i e d u s wordt bepaald

door

de

d r u k , d . i .

de stijghoogte

v a n

het water t e r plaatse.

De korrelspanning

( a k )

t e n s l o t t e i s het verschil tussen de

grond-

en waterspanning:

9.

De kracht

d i e de grond

nu

k a n opnemen

b i j

afschuiving

wordt aliemeen aangegeven

door

de

z . g .

wet

van

Coulomb.

t g 4 =

c =

C .

maximaal opneembare schuif spanning

korrelspanning, loodrecht op het

v l a k

van

af-

schuiving.

hoek

van

inwendige wrijving

cohes

i

e.

I n

bovenstaande formule z i j n de z.g. wrijvingseigenschappen

t g $

en c a l s constante

van de

g r o n d

t e beschouwen. Overigens ZUl-

len deze wel van plaats t o t plaats kunnen varieren. De conclu-

s i e i s dus,

d a t

de " s t e r k t e " van de

grond

-

opneembare schuif-

weerstand

-

toe-

o f

afneemt

a l

naar gelang de korrel-

spanning

ak

toe-

of

afneemt.

Geheel overeenkomstig z i j n de hiervoor weergegeven begrippen

en h u n onderlinge r e l a t i e s

i n

het geval

v a n

een horizontaal

gelegen t e r r e i n toepasbaar

voor

de beschrijving

van

de

s t e r k t e van de d i j k

(15).

Voor

elk p u n t in het grondmassief moet dan

u i t

de

g r o n d -

en

wa-

terspanning

b i j behorende maximaal mogel i jke schuifweerstand worden berekend.

Door vergel ijking van deze spanni ngen

1

angs het gehel e

gl

i

jvlak met de heersende schuifspanningen

(

a l s gevolg

van het eigen gewicht

van

de grondmoot) kan

dan

een be-

oordeling van de mate

van s t a b i l i t e i t worden gegeven.

Wat

gebeurt e r

n u

b i j

een verhoging

van het r i v i e r p e i l ?

I n

het algemeen zal het gewicht

van

de grond en derhalve

ook de grootte van de daardoor opgewekte schuifspanningen

gel i j k bl

i

jven. Al 1 een een verandering in de verzadi

g i

ngs-

graad

van

de

grond

zal enige verandering

i n

het vol umege-

wicht geven. De grootste wijzigingen zullen zich echter voor-

doen

i n

de maximaal opneembare schuifspanning.

Bij

een toe-

name van het r i v i e r p e i l zullen namelijk de waterspanningen

in en onder de d i j k eveneens toenemen, die zoals we gezien

hebben een afname

van de schuifweerstand van de

g r o n d

ver-

oorza ken.

Er

i s derhalve b i j hoge rivierstanden een afname

van

d e

g l i j -

v l a k s t a b i l i t e i t

t . o . v . de "droge" dijk.

De mate van deze teruggang

wordt

bepaald

door de grootte

van

de waterspanningstoename.

Vanzelfsprekend

zal

dat l a a t s t e afhangen

van het peil op de

r i v i e r : des t e hoger de waterstand, des t e hoger de water-

spanningen kunnen oplopen. Daarnaast speelt echter een

t i

jdseffect een belangrijke

rol ;

de waterspanningen zull en

hoger worden naarmate de hoge rivierstanden langer aan-

houden. De grond heeft namelijk (enige)

t i j d

nodig om zich aan

t e passen

aan

de veranderde randvoorwaarden.

De snelheid van aanpassen i s afhankelijk van enerzijds de

doorlatendheid en anderzijds de s t i j f h e i d van de grond.

Ook

een eventuele berging

van het water aan de freatische

l i j n i s

van

belang.

Zandgrond zal door de hoge doorlatendheid en grote s t i j f h e i d

snel aanpassen, klei langzamer. Deze eigenschap van de grond

wordt uitgedrukt in de z.g. consol idatiecoëfficiënt ( c v ) . I n

prakti jk-geval len bl

i j k t

het zand

i n

het a l gemeen erg snel

aan

t e passen,

en

kan

( t . o . v .

de

nauwelijks

van

een vertraging gesproken worden. I n klei

daarentegen zal wel een duidel i j ke invloed merkbaar

z i j n :

een en ander i s nader aangegeven o p ( 1 6 ) waar het

verloop van de waterspanningen in een circa

3,50

m '

dikke

kleilaag voor verschillende tijdstippen i s aangegeven voor

een v r i j willekeurig gekozen verloop

van de waterstand t i j -

dens een periode

met

hoge afvoer.

Hierbij moet worden opgemerkt

d a t

een langere d u u r van het hoog-

water en meerdere afvoertoppen k o r t a c h t e r e l k a a r t o t hogere waterspanningen l e i d e n en d e r h a l v e een g r o t e r e a c h t e r u i t g a n g van de s t a b i l i t e i t t o t gevolg hebben.

B i j beschouwing van de p r e n t j e s (voor de d i k w i j l s i n k l e i g r o n d

-2 2 2

a a n g e t r o f f e n c v = 10

hogere n i v e a u ' s de maximale waterspanning geruime t i j d na h e t voorkomen van de maximale r i v i e r s t a n d voorkomt. D i e zone z a l dan ook pas nadat de hoogste waterstand gepasseerd i s , de m i n s t e s t e r k t e hebben. D i t v e r k l a a r t de nogal eens a a n g e t r o f f e n i n s t a - b i l i t e i t van de d i j k b i j reeds v a l l e n d water.

De gepresenteerde f i g u r e n hebben a l l e e n een t o e l i c h t e n d e f u n c t i e . De cv-waarden en de k l e i d i k t e z i j n gekozen. Vanzelf i s de d i k t e van de k l e i l a a g ook een b e l a n g r i j k e f a c t o r .

Resumerend kan gezegd worden d a t a f s c h u i v i n g e n van d i j k e n v e r o o r - z a a k t worden door verhoging van waterspanningen, d i e t o t een vermindering van de s t e r k t e ( d . i . de opneembare s c h u i f s p a n n i n g ) l e i d t . De mate van de verhoging van de waterspanningen en h e t d a a r b i j optredende t i j d s e f f e c t hangen a f van de s i t u a t i e en de grondsoorten.

cm / s en

10-3

cm / s ) b l i j k t d a t op de

Hoe kan men een dreigende a f s c h u i v i n g herkennen?

Meestal, maar e r z i j n wel u i t z o n d e r i n g e n m o g e l i j k , z a l een a f - s c h u i v i n g van de d i j k n i e t plaatshebben zonder d a t z i c h enige t i j d daarvoor u i t e r l i j k e v e r s c h i j n s e l e n voordoen. Deze hangen samen met een reeds langzaam i n beweging komen van de grond- moot d i e z a l gaan afschuiven. We kunnen dan c o n s t a t e r e n d a t h e t b i n n e n t a l u d " u i t z a k t " , de b i n n e n k r u i n komt soms l a g e r t e 1 iggen en e r doen z i c h doorgaans scheuren voor i n de k r u i n en/of na- b i j de b i n n e n k r u i n l i j n . U i t h e t b i n n e n t a l u d o f aangrenzende maaiveld tredend kwelwater b e h o e f t op z i c h geen teken van i n s t a - b i l i t e i t t e z i j n . Wel d u i d t h e t aan d a t de aanpassing van de grond t e r p l a a t s e v e r gevorderd i s . B i j u i t t r e d e n d kwelwater d i e n t men wel bedacht t e z i j n op e r o s i e ( z i e par. 3.3.2.).

Wordt evenwel door h e t u i t t r e d e n d e water h e t t a l u d o f h e t aan- grenzende maaiveld over g r o t e r e a f s t a n d verweekt dan v e r d i e n t h e t aanbeveling maatregelen t e nemen. De verweking d u i d t e r na- m e l i j k op d a t de grond geen draagvermogen dus geen s t e r k t e h e e f t , a l t h a n s i n de zone j u i s t beneden maaiveld. Een a f s c h u i v i n g wordt daardoor i n de hand gewerkt.

N i e t e l k e a f s c h u i v i n g h e e f t een even

e r n s t i g gevolg. Het z a l van enkel e omstandigheden afhangen: d e e l s hangt h e t a f van u i t e r l i j k herkenbare f a c t o r e n , d e e l s hangt h e t samen met de grondslag en de grondeigenschappen. De kans op doorbraak t e n gevolge van een a f s c h u i v i n g wordt g r o t e r naarmate de k r u i n s m a l l e r i s ( i n verhouding t o t de kerende hoogte). B i j brede k r u i n e n immers z a l doorgaans na een ( e e r s t e ) a f s c h u i v i n g nog wel een g e d e e l t e van de k r u i n en h e t b u i t e n t a l u d i n t a c t z i j n . Door +

s n e l l e maatregelen b e s t a a t de m o g e l i j k h e i d a f s c h u i v i n g van h e t r e s t e r e n d e d i j k g e d e e l t e en doorbraak van de d i j k t e voorkomen.

B i j z o n d e r o n g u n s t i g i s een w i e l o f andere d i e p e watergang d i c h t b i j de d i j k t e e n . I n d i e g e v a l l e n kan de d i j k door a f - s c h u i v i n g gemakkel i j k i n één keer geheel " v e r d w i j n e n " .

De l i g g i n g van een eventueel g l i j v l a k wordt ook bepaald door de grondeigenschappen en de d i k t e van de slappe lagen i n de ondergrond. Grondsoorten met geen o f zeer g e r i n g e cohesi e (zand ) l e i d e n t o t o p p e r v l a k k i g e a f s c h u i v i n g e n .

Grondsoorten met hoge cohesie ( k l e i ) en d i k k e slappe pakketten (veen) l e i d e n t o t diepe g l i j v l a k k e n .

-_

Welke middelen z i j n nu aanwezig om een dreigende a f c c h u i v i n g t e bezweren?

I n p r i n c i p e z i j n s l e c h t s d i e middelen toepasbaar d i e

-

de " a a n d r i j v e n d e " krachten, dus de op t e nemen s c h u i f - spanningen verminderen en

-

de s t e r k t e van de grond, dus de maximaal t o e l a a t b a r e schuifspanningen, v e r g r o t e n door een toename van de k o r r e l spanning.

P r a k t i s c h kan d i t h e t meest e f f e c t i e f worden b e r e i k t door h e t aanbrengen van een teenverzwaring. H i e r d o o r wordt h e t afschuivende d i j kgedeel t e a l s h e t ware gesteund ( 1 7 ) . B i j voorkeur moet deze teenverzwaring u i t r e l a t i e f goed d o o r l a t e n d m a t e r i a a l bestaan. D i t om h e t bijkomend n e g a t i e f e f f e c t

o p

de waterspanningen zo k l e i n m o g e l i j k t e houden. Een verzwaring met l o s g e s t o r t zand en/of met zakken zand, eventueel i n combinatie met een w a t e r d o o r l a t e n d maar zand- d i c h t k u n s t s t o f w e e f s e l

-

,

l i g t voor de hand.

Aangebracht tegen h e t onderste gedeelte van

h e t b i n n e n t a l u d en op h e t a a n c l u i t e n d e maaiveld i s d i t h e t meest geeigende middel

om

de s t a b i l i t e i t t e vergroten. H i e r b i j

worden zowel de " a a n d r i j v e n d e " k r a c h t e n verminderd a l s de maximaal t o e l a a t b a r e schuifspanningen (na enige t i j d ) v e r g r o o t .

Een b e l a n g r i j k aspekt b i j h e t t r e f f e n van deze noodvoor- z i e n i n g vormt de benodigde breedte van de verzwaring. Deze moet zodanig z i j n d a t h e t g l i j v l a k geheel w o r d t "bedekt". Tevens i s een g e l e i d e l i j k e overgang van de verzwaring naar h e t a a n s l u i t e n d e maaiveld aanbevelenswaardig.

I n h e t kader van de r i v i e r d i j k v e r b e t e r i n g e n worden

verzwaringen van de binnenteen (bermen) i n v e l e g e v a l l e n reeds a l s een permanente v o o r z i e n i n g aangebracht.

De s t a b i l i t e i t van de d i j k zou ook kunnen worden v e r b e t e r d door een verhoging van h e t b i n n e n d i j k s e w a t e r p e i l b.v. door h e t op-

werpen van een kade van aarde o f zandzakken, waardoor a c h t e r de d i j k een hooggelegen " m e e r t j e " o n t s t a a t (18).

Hierdoor z a l een waterdruk op h e t t a l u d en maaiveld worden u i t g e o e f e n d d i e de afschuivende krachten tegenwerken. I n t e g e n s t e l l i n g t o t een verzwaring i n zand w o r d t de maximum schuifweerstand e c h t e r n i e t p o s i t i e f maar z e l f s e n i g s z i n s n e g a t i e f beïnvloed. Bovendien g e l d t a l s nadeel d a t even- t u e l e zandmeevoerende w e l l e n s l e c h t e r kunnen worden v a s t - g e s t e l d . Verzwaring van de binnenteen met zand h e e f t d e r - h a l v e de voorkeur.

I n u i t z o n d e r i n g s g e v a l l e n a l s noch een teenverzwaring noch een verhoging van h e t b i n n e n d i j k s w a t e r p e i l i n voldoende mate gereal i s e e r d kunnen worden, zou b i j een voldoende k r u i n b r e e d t e h e t b i n n e n d i j k s gedeel t e van de k r u i n kunnen worden verlaagd. Hierdoor wordt b e r e i k t d a t de afschuivende

k r a c h t e n worden verminderd. Overigens z a l deze maatregel s l e c h t s i n aanmerking komen voor toepassing i n u i t e r s t p r e c a i r e s i t u a t i e s van de d i j k , &IS- andere middelen n i e t

3.3.2. Interne e r os ie

Behalve door afschuivingen

wordt

de d i j k b i j hoge r i v i e r - standen ook bedreigd

door

gevolgen

van

zandmeevoerende wel- len. Het zand immers

wordt

weggevoerd u i t de ondergrond of het dijklichaam.

Daardoor

k a n

b i j bepaalde bodemcondities een erosiegang

wor-

den gevormd. Dit proces

w o r d t

meestal piping genoemd.

De mogelijkheid bestaat d a t een doorgaande erosiegang

tus-

sen de r i v i e r en de polder

wordt

gevormd. In elk geval zal een voortgaande e ro sie leiden

t o t

holtevorming in de

bodem of het dijklichaam. Bij een voldoende ontwikkel ing

kan

de d i j k dan ( p l o t s e l i n g ) verzakken met a l l e gevolgen van dien (kruinverlaging, inleiding

t o t

afschuiving).

In principe

wordt

het wegvoeren van gronddeeltjes mogelijk doordat de krachten ten gevolge

van

de grondwaterstroming

zo g r o o t

worden d a t ze de weerstandbiedende krachten

o p

het k o r r e l t j e overtreffen.

I n het algemeen zal d i t i n de praktijk s l e ch t het geval

kun-

nen z i j n a l s de grondwaterstroming

om

een

of

andere reden op bepaal de pl aa tsen

w o r d t

geconcentreerd. Bovendien zal er. zandafvoer

naar

het oppervlak moeten kunnen p l aa t s hebben.

Aan

beide voorwaarden

wordt

voldaan in het geval

van

een

"le k ", d.w.z. een ste rk watervoerende plaats in de d i j k . Ook het geval

van

een samenhangende grondlaag ( k l e i l a a g )

op

een zandondergrond, waarbij in de kleilaag een versto- ring aanwezig i s of o n tsta a t b i j een hoge r i v i er s ta n d , geeft aanleiding

t o t

welvorming. Het overgrote deel

van

de

zand-

meevoerende wellen wordt aangetroffen i n deze l a a t s t e s i t u a t i e . De wellen zullen zich i n het algemeen voordoen b i j "zwakke" plaatsen i n de kleilaag. Ingravingen zoals sloten e.d.

vor-

men in vele gevallen aangrijpingspunten voor het ontstaan

van

wellen. Vooral in gebieden met een dunne afdekkende kleilaag r e i k t het niveau

van

de ontgraving in vele ge- vallen dieper dan de overgang klei-zand.

In een dergelijke s i t u a t i e kunnen b i j hoogwater

-

o p in zekere mate willekeurige plaats i n de ontgraving

-

(zandmeevoerende) wellen ontstaan. B l i j f t het niveau

van

ontgraving ruim in de

vertikale gang moeten vormen

om

water en eventueel

zand

naar

de oppervlakte t e brengen.

De

l a a t s t e

vorm,

die

ook

buiten sloten wordt aangetroffen

heeft doorgaans een vaste plaats en werkt b i j elk hoog-

water.

Mogelijk i s een gedeelte

van

de vertikale weladers ontstaan

door menselijke activiteiten maar zeker i s

d a t

het merendeel

spontaan ontstaan i s

b i j

vroegere hoogwaters.

Onder die omstandigheden

z i j n de

grondwaterdrukken in het zand

zo hoog opgelopen

d a t

het gewicht

van

(het dunste gedeelte

v a n )

de kleilaag niet voldoende

g r o o t

was

om

"opdrijven" en

evenwichtsverstoringen

-

"opbarsten"

-

t e

voorkomen.

Het ge-

v o l g

was

de

(blijvende) verstoring

-

een

wel

-

i n

de kleilaag.

Bij hoge rivierstanden zullen zandmeevoerende wellen a l s

regel dus voorkomen in gebieden met r e l a t i e f ,

d.w.z.

opzichte

v a n

de omgeving dunne kleilagen.

Deze plaatsen zijn doorgaans bekend

o.m.

door de ervaringen

b i j

eerdere hoogwaters.

De wellen

z i j n i n

h e t

terrein aan de afzetting

van

het

uitgespoelde zand op t e merken. In vele gevallen wordt a l s

het ware een krater gevormd, waardoor een tegendruk ontstaat

die de ontwikkeling

van

de interne erosie kan vertragen.

B i j

grote waterafvoeren u i t de wel

zal

de krater zich echter

niet kunnen ontwikkelen.

ten

Zandmeevoerende wel len diep beneden de waterspiegel

z i j n

doorgaans slecht of in h e t geheel niet vast t e stellen.

Het gevaar

van

de wellen l i g t zoals reeds gezegd in de

afvoer

van

zand

u i t de ondergrond

o f

het dijklichaam met

a l s gevolg ondermijning

van

de dijk.

In

principe zal derhalve een wel

waardoor

alleen water

wordt

afgevoerd geen accuut

gevaar

voor

de

dijk veroor-

zaken. Overigens moet wel worden bedacht

d a t

wellen die

veel

water

opbrengen,

ook

gevaar kunnen opleveren. Na een

eventuele nieuwe verstoring in de ondergrond waardoor

opnieuw zand

k a n worden afgevoerd, zal de interne erosie

zich zeer snel

kunnen

voordoen. In dergelijke s i t u a t i e s

moeten wel degel i j k maatregel en worden overwogen.

Wellen d i e zand b l i j v e n opbrengen en d i e r e l a t i e f d i c h t b i j de d i j k l i g g e n , d.w.z. binnen een a f s t a n d van enkele t i e n - t a l l e n meters dienen i n e l k geval aangevat t e worden.

Ook de w e l l e n d i e o p enige a f s t a n d van de d i j k l i g g e n maar b i j e l k hoogwater werken en dan een zekere hoeveelheid zand opbrengen dienen b i j e l k hoogwater

op

nieuwe o n t w i k- k e l i n g e n g e c o n t r o l e e r d t e worden. Het i s n a m e l i j k n i e t u i t g e s l o t e n d a t een erosiegang d i e o n t s t i i a n i s i n de bodem geheel of gedeel t e l i j k i n t a c t b l i j f t .

A l s d i t h e t geval zou z i j n dan h e e f t men i n f e i t e b i j e l k hoogwater met een o n g u n s t i g e r u i t g a n g s s i t u a t i e t e maken.

Op

den duur i s e e n v e r e r g e r i n g van de e r o s i e dan ook n i e t denkbeeldig.

De maatregelen d i e genomen kunnen worden om h e t gevaar van i n t e r n e e r o s i e t e beperken hebben t o t doel de a f v o e r van

het

zand t e stoppen. Doorgaans kan worden v o l s t a a n met h e t aanbrengen van voorzieningen b i j de wellen.

Als

hoofdregel g e l d t h i e r b i j d a t h e t welwater zo v r i j mogel i j k moet kunnen b l i j ven af stromen.

Zou de a f v o e r v e r h i n d e r d o f s t e r k beperkt worden, dan z a l de grondwaterdruk weer oplopen

en

b e s t a a t de kans d a t een nieuwe wel o n t s t a a t d i c h t e r b i j de d i j k .

Een moderne vorm van b e s t r i j d i n g van zandmeevoerende w e l l e n i s h e t afaekken van de wel met een waterdoorlatend maar zand

d i c h t

k u n s t s t o f w e e f s e l d a t r o n d de wel m e t zakken zand o f eventueel g r i n d i s verzwaard (19).

Op deze w i j z e z a l de zandafvoer voor een g r o o t deel worden g e s t o p t t e r w i j l b i j een j u i s t e s o o r t Ildoek" de a f v o e r van h e t water nauwe1 i j ks z a l worden b e l e t ,

Daarnaast werd veel g e b r u i k gemaakt van middelen d i e h e t waterniveau b i j de wel verhogen: een r i n g van zakken zand

om

de wel, een z.g. w e l t o n o v e r de wel enz. Door de tegen- druk van h e t water z a l de i n t e n s i t e i t van de grondwater- stroming worden verminderd o f geheel worden gestopt. B i j deze methoden b e s t a a t e c h t e r wel h e t hierboven genoemde ge- vaar van h e t o n t s t a a n van nieuwe w e l l e n .

Mocht d i t gebeuren, dan i s h e t raadzaam een g r o t e r gebied t e beschermen b.v. door h e t aanleggen van een voldoend hoge . r i n g van zandzakken d i e aan de d i j k t e e n a a n s l u i t .

Op d i e manier wordt a l s h e t ware een kwelgebied gecreërd. Ook h e t g e b r u i k van verzwaard w a t e r d o o r l a t e n d f i l t e r d o e k i s b i j deze s i t u a t i e s m o g e l i j k .

B i j zandmeevoerende w e l l e n i n watergangen kan i n e e r s t e i n s t a n t i e g e t r a c h t worden de opbrengst van zand t e stoppen door h e t o p z e t t e n van h e t waterniveau t o t maaiveldhoogte.

Is

d i t n i e t voldoende, dan z a l één van de h i e r v o o r genoemde mogel i j kheden moeten worden aangewend om de wel onscha- d e l i j k t e maken.

Ook de zandmeevoerende wel 1 en i n kwel gebieden kunnen eventueel op d e z e l f d e w i j z e worden aangevat.

A l s door omstandigheden de p l a a t s van de wel n i e t b e r e i k - baar i s kan ook de o p l o s s i n g worden gevonden i n een v e r - hoging van h e t p e i l i n h e t kwelgebied.

4. Vreemde o b j e c t e n en c o n s t r u c t i e s

Een b i j z o n d e r aspect b i j de d i j k b e w a k i n g vormen de "vreemde o b j e c t e n " . Dat z i j n a l d i e zaken d i e n i e t een o f andere f u n c t i e hebben voor h e t keren van h e t water. Genoemd kun- nen worden bebouwing, beplantingen, l e i d i n g e n e.d.

I n h e t algemeen gesproken z i j n deze o b j e c t e n op en aan

de d i j k een bron van e x t r a z o r g b i j hoogwater. Door hun aan- wezigheid v e r s t o r e n z i j name1 i j k h e t normale patroon met a l l e gevolgen van d i e n . Zo kunnen b u i t e n d i j k s e elementen

door de v e r s t o r i n g van h e t normale b u i t e n t a l u d c.q. de grasmat en door de v e r g r o t e aanval door e x t r a t u r b u l e n t i e van h e t langsstromende water een e r n s t i g e a a n t a s t i n g veroorzaken. Binnendi j kse elementen kunnen mede door v e r s t o r i n g van h e t normale grondwaterstromingspatroon de kans op a f s c h u i v i n g e n of h e t o n t s t a a n van zandmeevoerende w e l l e n v e r g r o t e n .

Bovendien kunnen sommige v e r s c h i j n s e l e n d i e erop w i j z e n d a t s t a b i l i t e i t s g e v a a r d r e i g t wat minder snel worden op- gemerkt, t e r w i j l ook h e t t r e f f e n van noodzakel i j ke voor- z i e n i n g e n kan worden bemoei1 i j k t .

Een g r o t e o p l e t t e n d h e i d b i j de "vreemde o b j e c t e n " i s d e r - h a l v e v e r e i s t .

Deze o p l e t t e n d h e i d i s ook geboden b i j c o n s t r u c t i e s ( i n l a a t - s l u i z e n e.d.) i n de d i j k , v o o r a l a l s deze van wat hogere ouderdom z i j n . De s t e r k t e van de c o n s t r u c t i e en a f s l u i t - middelen en de onder

-

en a c h t e r l o o p s h e i d z i j n f a c t o r e n d i e voor zover m o g e l i j k p r e v e n t i e f aandacht verdienen.

3INNENKPUMUN

___

BMNEMTEEN

iIRrr

--

. -

KRU

1

N

t-

i

EROS1

E

A

FSCH

U

1V1

N

6

I ". -.

ONDERMYNING DOOR

I m N E

EROSlE

r

i

OVERLOFEN

/

OYERSLFIC

F

,

WRTERSWNNING

:

U

r \ I J I ' i i

%'.

I

IN

M.

WU'TERKDLDM.

I

8

.13

4

T Y D

IN

DFI&€PI.

.

.