Binnendijks trace Dollardwerken. Beoordeling van L.G.M.-rapport nr. CO-22519-0/73

,

c

i31 bi %

END

I J KS

T

RAC

E

DO 1

LAR DIJER

K

E bi

Reoordeliqg van L,G.M.-rapport nr, CO-22519-n/73

1

Technische Advjeccotxmissie v o o r de Waterkeringen.

l -

Bïnnendijks tracc Dol lardwcrkcln.

-I__- I_

I

, -5-

1

Bcoordel ing rapport Laboratcrium v o o r Grondmechanica.

I

i. Opdracht.

De Miiiister

v a n

Verkeer en ldatcrstaat heeft b i j schri j w n

nr.

HW/AL 31454 d . d . 9 mei 1974 aan de Technische Advies- onderzoek t e beoordelen d a t d o o r het Laboratorium v o o r

Grondmechani,ca (L.G.M.) wordt ingesteld n a a r d e mogelijkheid

om binnen een periode v a n 3 à 4 j a a r een v e i l i g e nieuwe water-

kering t e naken en daarmee een doorsnijding van de bestaande waterkering binnen d i e periode mogelijk t e doen z i j n .

Rapportering diende z o t i j d i g t e geschieden d a t c i r c a 1 j u l i door de regerina een heslissinq k a n wcyden genonen.

Het rapport van het L.G.14. werd de commissie op 8 j u n i i n

voorlopice vorm en o p 15 juni j . 1 . in z i j n d e f i n i t i e v e vorm

ter

beschikking gesteld.

Gezien de korte periode d i e voor de beoordeling t e r beschik- king s t o n d , heeft de commissie zich q e n o o d z a a k t gezien deze

t a a k ’ a a n enige van hzar leden t e dele9eren. Deze leden z i j n :

i r . J . 5 . Schijf ( v o o r z i t t e r T.A.W.),

p r o f . i r . bl. Nanninga (hoogleraar Technische Hoqeschool D e i f t ) ,

i r .

H.

Visser ( h o o f d Technische Dienst Ikterschap Valcheren),

. i r .

H.

Nieringa (hoofdingenieur d i r e c t e u r van de Provinc;ale

blaterstac?t i n Overijssei ) .

H e t Centruin voor Onderzoek ?aterker ingen i s

door

h e t L .G

.M.

i n s t a a t gesteld het onderzoek t e volgen.

: coinmissie voor de Waterkeringen (T.A.I*!.) verzocht .het

2 . Het probleem.

Het probleem, d a t meer in d e t a i l in het L.G.M. rapport i s omschreven, komt erop neer d a t w o r d t onderzocht o f binnen een periode v a n 3 à 4 j a a r een v e i l i g e nieuwe waterkerin9 tussen de landpunt v a n Reide en de Johannes Kerkhovenpolder, d a n wel de Cal-el Cocnrsaclpol der k a n worden geinaakt. De bestaande zeedijk

zou na

deze periode worden dooracgraven ten behoeve van de

- 2 -

Een

"veil ige waterkering'; wordt cloor de werkgrbep genoemd in

p u n t 5 van bovengenoemde brief, qeïnterpreteerd a l s een water-

kering die tenminste dezelfde veil igheid biedt a l s de bestaande zeedijk. Een kruinhoogte v a n N.A.P. t 6,2n m w o r d t d a n ook,

gezien de hoogte van de huidige d i j k , voldoende g e a c h t .

Wel 1 i C h C ten overvloede w o r d t opgcmcrkt d a t nog een aanzien1 i j k e verhoging van de d i j k n o d i g z a l z i j n a l s deze wordt aangepast

aan de normen die d o o r de Deltacommissie z i j n aangegeven.

3 , Toelichting o p h e t probleem.

Alvorens nader i n t e gaan op de r e s u l t a t e n van het grondrriechûnisch onderzoek, l i j k t het nuttig t e wijzen o p moeilijkheden die

worden ondervonden b i j de aanleq' en verbetering v a n d i jk.en J a n a r ;

de Dollard en een deel, v a n de Waddenzee

mar

een overeenkomstige grondgesteldheid voorkomt. Deze arondgesteldheid wordt qekenrnerkt

door het voorkomen van vele meters dikke lagen d i e geringe d r a a g -

kracht bieden. I n deze lagen w o r d t voorname1 i j k slappe (zandiqe) klei en veen aangetroffen. Een t e grote belasting v a n deze l a g e n

b i j hel aanleggen van nieuwe dijken of het verhoqen v a n bestaande

dijken heeft herhaaldeli,jk t o t s t a b i l i t e i t s v e r l i e c en afschuivin-

gen aanleiding gegeven die t o t jarenlaqe vertragingen in de uitvoering v a n deze werken hebben gel eid.

Behalve de grootte

van

de belasting i s ook het tempo, waarin de belasting wordt aangebracht, van belang. Een zeer ael eidel i j k aanbrengen v a n de belasting geeft de g r o n d de gelegenheid zich

aan t e passen. B i j het samendrukken van de g r o n d , d a t hiervan het gevolg i s , o n t s t a a t een grotere draagkracht. Hierdoor i s h.t

moael i j k de arond weer vc?r+r % P b l a s t e n , R i j $amendrukkina w o r d t

een deel v a n het in de g r o n d aanwezige poriënwater u i t g e p e r s t .

D i t proces kost echter veel t i j d omdat de lagen over het algemeen

zeer slecht doorlatend voor d i t poriënwater z i j n , Een v a n de

belangrijkste facetten v a n het grondmechanisch onderzoek i s dan

ook geweest de doorlatendheid van de diverse aangetroffen laaen

v a s t t e s t e l l e n teneinde de t e verwachten aanpassingstijd t e kunnen

berekenen en t e kunnen adviseren over het tempo, waarin belastingen mogen worden aangebracht en over middelen t e r versnelling v a n het aanpassingsproccs. Rij een bepaalde mate van aanpassinq k a n worden

. . . . , .

__

,-.. . I . . . . . . . . . ._,_/ L -<l..l,..._._^.. .-.. _.. ,. - ../. L. .. 'k ... &IA I ~ i ~ , ..* ' . I Í s , . , /'

-.

-

~* - 3 -

berekend of een opjenorpen grondlichaam s t a b i e l i s a l s d e

grondei genschappen vol doende bekend z i j n .

Uit deze s t a b i l iteitsberekeningen volgen veil igheidscoëf- ficiënten

n ,

wsarmedc cie mate van zekerheid tegen afschtiiven

van het di jkl ichaam wordt ui tqedrukt. Fen veil i f j h e i d c c o ~ ~ f f i c i ~ n t

t i = 1 betekent d a t e r j u i s t evenwicht i s , b i j een c o e f f i c i g n t van

bijvoorbeeld

n

= 1 , 3 i s e r een "reserve" v a n 30%.

De minimale veiligheidscoëfficiënten d i e z i j n berekend v o o r de s t a b i l i t e i t van het dijklichaam z i j n , i n verpelijking met andere projecten, n i e t ongebruikelijk, Voor de Dollard-dijken z i j n z e ' echter n i e t royaal, omdat de bodem t e r plaatse een grote mate

van inhomogeniteit vertoont. Geëist moet worden d a t terdeae

wordt gecontroleerd o f d e grondeigenschappen p l a a t s e l i j k n i e t

slechter z i j n d a n die waarop d e s t a b i l i teitsberekeninqen z i j n

gebaseerd. Bovendien zal t i j d e n s de uitvoering v a n het it!erk gecontroleerd moeten worden o f de aanpassing van de g r o n d n i e t geringer i s d a n waarvan i n de berekeningen i s uitgegaan,

4. Uitvoeringswijzen.

Drie wijzen, waarop de d i j k over de kwel'der

zou

kunnen worden gebouwd, z i j n onderzocht:

1

' Er wordt begonnen i n het tracé van de nieuwe d i j k een

l a a g zand met zeer" flauwe taluds ("zandpannekoek") t e spui ten die de ondergrond zo gelijkmatig b e l a s t d a t e r geen gevaar

voor evenwichtsverlies bestaat. Onder het gewicht van de

zandmassa passen de'slappe laaen zich aan en na voldoende

aanpassing wordt qcl eidel i j k de d i j k o p d e pannekoek opaebouwd. Deze methode

zou

worden gevolgd a l s h e t buitendijks t r a c é

zou

worden gebouwd. Er was op gerekend d a t voldoende aanpassing

van d e slappe lagen, vooral o p plaatsen waar oude dichtae- slibde geulen voorkomen, vele jaren

zou

vergen.

2' E r wordt eveneens begonnen m e t h e t o p s p u i t e n van een zand-

pannekoek. De aanpassing wordt echter aanzien1 i j k versneld

door het aanbrengen v a n "zandpal en". Dit t i j n vertical e koloinmen van 30 à 40 cm diameter van goed doorlatend z a n d ,

.. .._ .. . . . . . - . .. . . . . . -

I

-'.-

*

aangebracht. Deze zandpalen, waardoor h e t overspannen pnriën- water wordt afqevoerd, kunnen een aanzien1 i j k versnelde

ontwatering en aanpassing v a n de slappe grond bewerkstel 1 igen.

Na voldoende aanpassing wordt de d i j k op de pannekoek aanqelecid.

3' De meest r a d i c a l e methode b e s t a a t u i t h e t geheel of g e d e e l t e l i j k wegbaggeren van de slappe lagen i n h e t d i j k t r a c é en h e t aldus

' gecreëerde cunet weer op t e vullen met goed draaqkrachtig z a n d .

Op deze "grondverbetering" wordt de d i j k dan aangel eqd.

De s p e c i a l e problemen, d i e r i j z e n b i j de a a n s l u i t i n g Reide en h i j

de bestaande zeedijk z i j n afzonder1 i j k i n beschouwing genomen. 5. Uitvoering met zandpannekoek en zandpalen.

a . Zandpannekoek.

Met het aanbrengen v a n een zandpannekoek over slappe lagen d i e na a a n p a s s i n 4 v a n deze lagen a l s prondslaq e i e n t vr3w een op t e werpen grondlichaam bestaan i n Nederland qoede ervaringen. Het grondmechanisch onderzoek h e e f t uitgewezen d a t deze

methode ook i n het onderhavige qeval i n p r i n c i p e mogelijk i s . Het 1 i j k t n i e t geheel u i t g e s l o t e n d a t door nader qrondmecharisch onderzoek plaatse1 i j k nog een wat s l e c h t e r e grondslaa w o r d t vastqe- s t e l d d a n n u w o r d t aangenomen. Het aanbrengen van de pannekoek

i n twee o f meer lagen b i e d t d a n e c h t e r voldoende mogelijkheden

om h e t werk toch u i t t e voeren, b. Aanpassing van de slappe lagen.

Zowel o p g r o n d van t e r p l a a t s e verkregen ervaring a l s op g r o n d

van het grondmechanisch onderzoek mag e r n i e t o p worden gerekend d a t de slappe lagen onder de zandpannekoek zich voldoende snel aanpassen om binnen de g e s t e l d e periode de . nieuwe d i j k zonder r i s i c o v a n afschuiving t e kunnen opwerpen.

Een geforceerde drainage i s d u s noodza kel i j k ,

Het L . G . M . beveelt h i e r t o e h e t aanbrengen van zandpalen aan.

Ze dienen op plaatsen mar geen oude opqeslibde geulen voor- komen o p afstanden van 4 rn en o p plaatsen waar deze wel voorkonien o p 2 , 5 m van el kaar t e worden aancjebracht.

1

---

I 7% L. . , ~ .,_,. ~ . - , ~ , ~ ~ , .*.-.14~,'-11 ,.,. . . . .. .. i:& . , . ... . ..

__

... ---....- Y .--... -<--* --.- __A...... A_-.. .".._ .*- ,_ ,_ - , I . ,. . . .. " 5 " . . 4 ' < . . . I . 1 . * .

. ' u i t h e t voorgaande kan worden a f g e l e i d , in belangrijke mate

. samen 'met de doorlatendheid v a n de slappe grond.

. i s uitgevoerd, i s n i e t niet zekerheid vast t e s t e l l e n o f Ce ortad-

'

viseerde afstanden overal voldoen. De spreiding van. de resul t a -

ten i s namelijk z o g r o o t , d a t moet worden aangenomen d a t de

grond s t e r k inhornogeen i s . Om e r zeker van

t e

z i j n d a t b i j de

uitvoering plaatse1 i j k n i e t b e l a n g r i j k afwijkende Gnstandig- heden voorkonien, moet het onderzoek naar de dooriatendheid nog worden aangevuld v o o r d a t met de ui tvoering wordt begonnen, Mocht h i e r u i t blijken d a t de doorlatendheid k l e i n e r i s d a n n u

wordt aangenomen, d a n kunr,en de zandpalen d i c h t e r b i j elkaar worden geplaatst om de aanpass-inq binnen de gestelde t i j d t e bereiken. tiet i s t i j d e n s de uitvoering van het werk goed

niogelijk het verloop van d e aanpassing van de slappe lagen t e control eren. Mocht plaatsel i j k de aanpassing wat achterbl i jven dan d i e n t h i e r de verdere onhsciing van de d i j k w a t t e worden u i t g e s t e l d , o f , a l s d i t in verband net het t i j d s c h e m n i e t mope- l i j k is,kunnen h i e r t i j d i g extra zandpalen worden bijgemaakt,

of nog andere maatregelen worden getroffen.

. De aansluitingen b i j Reide en de Johannes Kerkhovenbolder kunnen i n beginsel op dezelfde wijze a l s ' boven omschreven worden

gemaakt. De afstand van de zandpalen zal h i e r vermoedelijk

c i r c a 2 , 5 m moeten z i j n . Teneinde de s t a b i l i t e i t van d e bestaande d i j k van de Johannes Kerkhovenpolder b i j de a a n s l u i t i n g ten

gevolge

v a n

d e belasting van de kwelder v e i ì i g

t e

s t e l i e n , dienen

I ' , Op grond

v a n

het beperkte aantal door1 atendheidsproeven d a t

. .

/-

I

, .

t i j d i g voorzieningen t e worden getroffen, bijvoorbeeld door het aanbrengen var, een steunberm achter de d i j k , zoals in h e t rapport

van L.G.M. i s aancegeven. Details' dienen op een zorgvuldig

' ,\

6 . Uitvoering n;et cunet.

Het niaken van een cunet, hetgeen i n h o u d t d a t de slappe laqen ge'hcel of gedeel t e l i j k worden weggebaggerd

,

i s een veel vul di g

toegepaste methode b i j de aanleg van d i j k e n en wegen. U i t h e t grondmechanisch onderzoek i s gebleken d a t deze methode ook h i e r met succes k a n worden toeqepact. Ook h i e r i s noq verder onderzoek noodzakelijk. Mocht d a a r u i t b l i j k e n d a t p l a a t s e l i j k de omstan-

digheden nog wat ongunstiger z i j n dan werd aangenomen, en h i e r b i \ j

wordt i n het bijzonder a a n oude d i c h t g e s l i b d e geulen gedacht, dan

d i e n t h e t t e baggeren p r o f i e l nog wel t e worden aangepast. Als de grondverbetering eenmaal i s aangebracht zal de verdere o p h o g i n g van h e t grondlichaam b i j de door h e t L.G.M.voorqestelde werkwijze geen probl men meer geven.

Zoals i n het L.G.M. rapport vermeld kan h e t cunet n i e t worden

voortgezet b i j de a a n s l u i t i n q e n b i j Reide en de Johannes rerkhoven- polder omdat h e t wegbaggeren v a n . de slappe 1 agen de s t a h i 1 i t e i t

van de bestaande dijken in gevaor zal brengen. Deze a a n s l u i t i n g e n kunnen e c h t e r worden uïtgevoerd met d e zandpal enmethode a l s boven omschreven.

Andere mogel i j kheden (zoal

s

het toepassen van kistdammen) dan d e

boven omschreven methoden z i j n wegens t i j d g e b r e k niet onderzocht, maar l i j k e n minder praktisch en z u l l e n vermoedelijk n i e t voldoende v e i l i g z i j n t e maken om t i j d e l i j k a l s waterkering t e kunnen dienen.

'

7. Afwerking d i j k ,

H e t afwerken van de d i j k (teericonstriictics, taludbckledinci, inzaltien grasmat) l e v e r t geen bijzondere problemen o p . Dit k a n , a l s e r a l t i j d e n s het afwerken van het grondlichaam mee w o r d t begonnen, n a a r

s c h a t t i n g binnen een half j a a r na v o l t o o i i n g hiervan gereed z i j n .

--, -.

. ,. ~ . - . .. . . , . . . . . ..,.." . _ " ._ .. ... ... . ..< . . . . . W 4 - 7 - --

.

< . 8. Erkenning a l s hoogwaterkering.

Alvorens de d i j k a i s hoofdwaterkering kan worden erkend d i r n t

u i t veil igheidsoverweqingcn;

1, de grootste z a k k i n q t e hebben plaatsgevonden

2 . de opgebrachte 9 r o n d zich voldoende t e hebben gezet 3 . de grasmat voldoende ontwikkeld t e z i j n

4. h e r s t e l van mogeì i j k kleine gebreken t e hebben n l a a t s ~ e v o n d e n . In het algemeen wordt g e ë i s t , en deze e-is w o r d t onderschreven, d a t

de d i j k tenminste een winter h e e f t overgelegen om zi.jn deusdelijkneid

t e bewijzen.

, Verwacht wordt d a t , d i t a l l e s in a c h t genomen, een j a a r na v o l t o o i -

i n g de d i j k a l s v e i l f g zal kunnen worden beschouwd. De e e r s t e periode na voltooiing zal h e t onderhoud van de d i j k nog wel e x t r a aandacht vereisen.

Het. baggeren van h e t kanaal a c h t e r de nieuwe di.jk h e e f t geen nade- l i g e invloed op de s t a b i l i t e i t v a n de d i j k mits de a f s t a n d t o t de

d i j k , o p grond v a n een zorgvuldig onderzoek, j u i s t w o r d t gekozen.

9. Tijdschema.

De in p u n t 2 genoemde werkgroep, d i e h e t onderzoek v a n het L . G . M .

h e e f t begeleid, h e e f t g e t r a c h t een tijdschema op t e s t e l l e n voor de gehele voorbereiding en uitvoeringsperiode

en

z i j n bevindinaen aan de T.A.N. doen toekomen. tiet o p s t e l l e n van een nauwkeurig

tijdschema voor de uitvoerinq kan pas geschieden nadat h e t ontwerp gereed i s en de t e verrichten werkzaamheden bekend z i j n . Vooral beperkingen, d i e mogelijk worden g e s t e l d aan de zandwinning en aan het s t o r t e n van baggerspecie, kunnen van invloed o p de t i j d s d u u r z i j n .

Naar onze mening bieden de door h e t L . G . M . opgestelde voorlopige schema's voldoende ruimte om t e s t e l l e n d a t de nieuwe waterkerinq b i n n e n 32 j a a r na h e t begin van het werk kan worden voltooid en d a t één j a a r l a t e r de waterkering a l s v e i l i g kan worden aangemerkt.

^ . . II I . . n 10, Conclusies.

a . Na bestudering v a n het r a p p o r t van het L.C,bl. z i j n wij v a n

mening d a t i n een p e r i o d e van 32 j a a r een waterkerincl k a n worden gemaakt, die n a a r verwachting een j a a r l a t e r a l s veil i j kan worden aangemerkt.

b.

De oplossingen die d o o r het L.G.M. z i j n vourgesteld z i j n

in principe aanvaardbaar. Plocht u i t verder gedetailleerd onderzoek blijken d a t plaatse1 i j k de omstandicjheden oriaiin-. s t i g e r z i j n d a n in de s t a b i l iteitsberekeninyen werd

aangenomen, d a n z i j n

er

voldoende mogel i j kheden aanwez-i? om de gegeven oplossingen h i e r b i j a a n t e passen zonder d a t

de hierboven vermelde periode van 3$ j a a r wordt over- schreden.

c . Zowel het grcndmechanisch onderzoek a l s de beoord121 i n a h i r r -

van door

de

T . A . N . ,

heeft zich uitdrukkelijk heperkt t o t

hetgeen noodzakel i j k wûs om een verantwoorde uitspraak over de uitvoeringsduur t e doen.

Voor ontwerp en uitvoering i s verder onderzoek en een g r o n d -

mechanische begeleiding v e r e i s t .

d . De T.A.W. acht zich n i e t bevoegd een uitspraak t e d o e n

. over de t i j d d i e nodig i s voor de voohereidinq v a n het

pro.iect. Deze w r 4 t vnori?an:el i j k bepaald d o o r nipt-technische factoren.