,„,-1.;,I5JP,r,,,l?,f., «'•'. :,~,-v.:-V,::,.'=.;:.--..-,,; .»,,, • . , . , . . , . , • , . . „ , . : , ; . ,,,-,. :• . , •.,
l
l
I
ministerie van verkeer en waterstaat r ~ ± j k s w a t e r s t a a t , ^ . p j - j - j - dienst weg- en waterbouwkunde B i B U O t H t c ^ hoofdafdeling waterbouw
Dienst Weg- en Waterbouwkunde Postbus 5044, 2600 GA DELFT Teï. 015-699111 NOTITIE: WBA-R-89096 aan : J.J. v.d. Ploeg van : A. Jonker datum: 21 november 1989
onderwerp : Grondmechanische stabiliteit oostelijke hoogwaterkering
buiten-haven Vlissingen
1. INLEIDING.
Door Rijkswaterstaat Directie Zeeland is aan de Dienst Weg- en Waterbouwkunde gevraagd om een oordeel te geven over de grondmechanische stabiliteit van de oostelijke hoogwaterkering van de buitenhaven te Vlissingen.
De waterstand waarvoor deze beoordeling moet plaats vinden is die bij een frequen-tie van 2,5 x 10"4.
2. UITGANGSPUNTEN.
1. Tekening 60-74-C6 van Rijkswaterstaat, Directie Zeeland, geeft het verloop van de westelijke hoogwaterkering met een 2 - t a l dwarsprofielen.
2. Tekening ZLNX 1989-1003 geeft een situatie met de lokaties van een aantal dwarsprofielen. Deze zijn weergegeven op tekening ZLNX 1989-1004. Hieruit blijkt dat aan de binnenzijde van de waterkering een puinkist aanwezig is.
De hoogte van het buitendijkse gebied bedraagt ca. NAP + 4,00 m.; het k r u i n n i -veau van de waterkering is ca. NAP + 6,60 m. (profiel 3 t/m 5).
Eerstgenoemde tekening geeft tevens enkele boorpröfielen. Als aanvulling op deze informatie zijn een aantal korte boringen uitgevoerd. Ter plaatse van het d w a r s -profiel waar boring 49 ligt zijn dit de aanvullende boringen V en VI. Bijlage 1 geeft het resultaat van deze boringen.
3. Bijlage 2 geeft een mogelijk verloop van de waterstand voor een frequentie van 2,5 x ÏO"" (getijtafel, blz. 164).
4. De grondwaterstand aan de buitenzijde van de hoogwaterkering wordt voor d a g e -lijkse omstandigheden geschat op NAP + 1.00 m. (dit is dus hoger dan de gemid-delde buitenwaterstand); het polderpeil (slootpeil) s t a a t op NAP 0.00 m.
ministerie van verkeer en waterstaat r i j k s w a t e r s t a a t dienst weg- en waterbouwkunde hoofdafdeling waterbouw
5. De waterdoorlatendheid van de ondergrond is geschat op een maximale waarde van 10 m/etmaal.
6. De waterspanningen in de ondergrond hebben een hydrostatisch verloop (geen wateroverspanningen).
7. Het buitendijkse terrein is vrijwel overal verhard of begroeid.
3 . BEOORDELING GRONDMECHANISCHE STABILITEIT.
De geometrie met grondlagenopbouw waarvoor de berekeningen zijn uitgevoerd is weergegeven in figuur 1. Hierbij heeft het binnentalud een helling van 1:2. Om na te gaan wat de consequenties zijn van een iets steiler beloop zijn 2 berekeningen uitgevoerd voor een binnentalud van 1 :lVè (tijdens de terreinverkenning bestond de indruk dat de helling wellicht steiler is dan 1:2).
/ 2 o o jf.
/.
o . o o
figuur 1 Geometrie en grondlagenopbouw.
Met het programma MSTAB zijn een aantal stabiliteitsberekeningen gemaakt. Toe-passing van dit programma is verantwoord, omdat er geen aanwijzingen zijn dat een ander mechanisme (niet cirkelvormig afschuiven) zal optreden.
De berekeningen zijn uitgevoerd voor profiel C. De overige profielen vertonen nagenoeg dezelfde opbouw en zullen derhalve tot nagenoeg dezelfde resultaten leiden.
Uit het beschikbare onderzoek bleek de volgende opbouw van de ondergrond: - afdekkende kleilaag dikte ca. 0,5 m.
- tot ca. NAP + 4 m.: zand - beneden ca. NAP + 4 m.: klei
Voor de sterkteparameters van de ondergrond zijn pessimistische waarden a a n g e -houden. Deze zijn vermeld bij de berekeningsresultaten (bijlage 3 t/m 7).
ministerie van verkeer en waterstaat 3 r ± ~ i I s s w a t e r s t a a t dienst weg- en waterbouwkunde
hoofdafdeling waterbouw
S a m e n v a t t i n g v a n de b e r e k e n i n g s r e s u l t a t e n : - bijlage 3:
S t a b i l i t e i t s f a k t o r : ca. 0,75; volledig verzadigde ondergrond bij een w a t e r s t a n d v a n NAP + 5,4 m. buitendijks en NAP 0.00 m. binnendijks.
- bijlage 4:
S t a b i l i t e i t s f a k t o r : ca. 1,25; g r o n d w a t e r s t a n d buitendijks op NAP + 2 m; b i n n e n -dijks op NAP 0.00 m., onder h e t dijklichaam verlopend; waterschijf op b u i t e n d i j k s maaiveld v a n 1,4 m dik ( w a t e r s t a n d op NAP + 5,4 m.). In deze b e r e k e n i n g is r e k e n i n g gehouden met i n f i l t r a t i e v a n w a t e r in de ondergrond. Omdat uit bijlage 2 blijkt d a t een w a t e r s t a n d boven NAP + 4 m. gedurende 2 k e e r 5% u u r o p t r e e d t is een maximale g r o n d w a t e r s t a n d s v e r h o g i n g aangenomen v a n 1 m.
- bijlage 5:
S t a b i l i t e i t s f a k t o r : ca. 1,05; g r o n d w a t e r s t a n d idem als bij v o o r g a a n d e b e r e k e n i n g , met u i t z o n d e r i n g v a n g e d e e l t e onder dijklichaam, waar ook een verhoogde w a t e r -s t a n d i-s a a n g e h o u d e n .
- bijlage 6:
S t a b i l i t e i t s f a k t o r : ca. 1,10; b i n n e n t a l u d 1:1%; g r o n d w a t e r s t a n d buitendijks op NAP + 2 m; binnendijks op NAP 0.00 m. (idem als bijlage 4). Lagere s t a b i l i t e i t s -f a k t o r u i t s l u i t e n d gevolg v a n s t e i l e r t a l u d .
- bijlage 7:
S t a b i l i t e i t s f a k t o r : ca. 0,92; b i n n e n t a l u d 1:1%; g r o n d w a t e r s t a n d idem als bijlage 5.
4. KONKLUSIE.
Voor de grondmechanische s t a b i l i t e i t v a n dijken wordt in h e t algemeen u i t gegaan v a n s t a b i l i t e i t s f a k t o r e n v a n ca. 1,25.
Onder dagelijkse omstandigheden is de s t a b i l i t e i t van de k o n s t r u k t i e voldoende ( s t a b i l i t e i t s f a k t o r 1,25; binnenbeloop 1:2). Dit blijkt u i t bijlage 4, waar de m a a t g e -v e n d e cirkel n i e t door h e t g r o n d w a t e r g a a t .
Waar h e t binnenbeloop s t e i l e r is, lijkt een u i t v u l l i n g t o t een helling v a n 1:2 op zijn p l a a t s .
ministerie van verkeer en waterstaat xrd. j lcswa.-t.e3rst:a.3.t: dienst weg- en waterbouwkunde hoofdafdeling waterbouw
Voor de situatie met maatgevend hoog water is de stabiliteitsfaktor afhankelijk van de grondwaterstand. Gelet op de korte duur van deze situatie is een grondwater-stand volgens bijlage 3 niet realistisch. Bij een geschatte K-waarde van 10 m/et-maal zal het grondwaterpeil niet hoger komen dan NAP + 2 m. Uit bijlage 4 blijkt dat, indien de grondwaterstand het geschetste verloop heeft, de stabiliteitsfaktor gelijk is aan die welke behoort bij dagelijkse omstandigheden. Bijlage 5 geeft de faktor die behoort bij een iets ander verloop van de grondwaterstand. Gelet op de bekleding van de dijk en het maaiveld aan de buitenzijde, waarvan grote delen van een harde, waterondoorlatende bekleding is voorzien, moet deze situatie als p e s s i -mistisch worden beschouwd. De gevonden stabiliteitsfaktor van 1,054 is dan ook een ondergrens. Alleen in geval het binnenbeloop van de dijk steiler is, lijkt sprake te zijn van een labiel evenwicht.
5. ADVIES.
Gelet op het voorgaande wordt geadviseerd om na te gaan of aan de binnenzijde taludhellingen voorkomen steiler dan 1:2. Indien dit het geval is, dient de helling van het binnentalud te worden verflauwd tot deze waarde.
N.B. In voorgaande beschouwing is ervan uit gegaan dat de waterkering voldoet aan het 2% overslagkriterium. Mocht uit aanvullende gegevens blijken dat hieraan niet wordt voldaan en de waterkering een bepaald groter overslag-debiet heeft, dan moet de grondmechanische stabiliteit opnieuw worden beoordeeld. Te meer, daar uit de veldverkenning blijkt dat het binnenbeloop van de waterkering niet gelijkmatig is, en de afdekkende kleilaag w a a r -schijnlijk niet bestand is tegen grote hoeveelheden overslaand water.
ministerie van verkeer en waterstaat r i j k s w a t e r s t a a t dienst »eg- en waterbouwkunde
~3I
~vr
Wftp ?//*:'• 5 0 0 -1QQQ"49
Q-7Q V,'4
15.°°-V, 2
I ^ ?
2o.< ^ S.Hl 'y>^yy. ÜB 1.£
zm
BIJLAG:ministerie van verkeer en waterstaat r~± j lasvra.-fce3rst:3.a.t:
dienst weg- en waterbouwkunde
I
o-i-4-•i Si
I
31 ürert.ÜA.t,&r:.sJkflLi3cU verloop -frequentie 2,S* 1 0 "4/ j W «
3r±_i lcsvra.-t:e3rsta,a.-t dienst weg- en waterbouwkunde
A\V-2) .
5.70 rlï*?c3)
fazfiz '5'KW/h.3 BIJLAGE 3p
ministerie van verkeer
ü i : ^'-^ ~~W ' : RIJKS WTE LIC= EHOr PROGRAttnfi File ; B; en waterstaat fi S t L £ ü f f t * f t t 4 t t + f t t t i-o i i-o ' " - l . ' - . ^ f p . - = ÏSïfiftï D,M=H= : /0051 C0P: 1 HSÏAB [3 = 01 5 NULISSïHG.DRS =' t i . 4-t == k -Jn -/ t t f f -5L IE • o i f H n ïi \ - - - •" — 10 H pre -,ÜG h St =00 H FM i il : j S l • •_.-' ' ..---(P) -fiel raaï in --•" e r
-D
r i i dienst-D
T ^ — " ' " 1989-08-18=00 n1 i 1.252V&-k s w a t e r s t a a t weg-"':""'.>, 04 ' t - ' en waterbouwkunde 5 " V Ö + V.co"* O "2.DÖ+ ... ; BIJLAGE 4
ministerie van verkeer en waterstaat r~±_i lsswa.t:e:irs-t:.5ia.t: dienst weg- en waterbouwkunde
V .<v>f
ty*
CP ^ -. log'o>-^ - o>-^ S V o>-^ ' S - O O ^ o 7Q-1 -&#f-. L!C= EN0H/005i C0P= 1 : PROGRöHnö MSTHH [3.01 m \ F i U ; B;\\LISSl!ffi=DR5 lYfc ^ ) W f t t e r V^ P 2 Q w d r 52,50 n Straal = 10,50 H :Fnin -£ = ^o" r . 0 <M/m* ^ . . , V . j ' -; - 1L5G R| 1 1 J....I .
T)
V\&
4>~ n > °
C r 9. 7 k V / ^^
h-*
, ^ BIJLAGE 5ministerie van verkeer en waterstaat
arxrj k s w a t e r s t a a t :
dienst weg- en waterbouwkundeV ---A.bc ~"-<:is
CD
. £<*£+, i-p
('/.oo + 070+ K/flP 3 } ;.oa' 'X) hdlW 'liiU iCOw*<- l -j C T » \ JO -3kv/A*
1 BIJLAGE 6ministerie van verkeer en waterstaat r-±_i k s w a t e a r s t a a t dienst weg- en waterbouwkunde
f ' t f 0.70+ ' y^i^y^ __.M$P. , ~ RIJKSWATERSTAAT D LIC, ENOM/0051 Hf PHOGHfiflKfi MSTftB F i l e ; B:\ULISSIN
