Steenstabiliteit bij horizontale vernauwing

Steenstabiliteit bij horizontale vernauwing

Van Breugel, R.H.
Ten Hove, T.D.

Fontijn, H.L. (mentor)
Schiereck, G.J. (mentor)
Jorissen, R.E. (mentor)
D' Angremond, K. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1995-08-01

In een stroomgoot is modelonderzoek gedaan naar de steenstabiliteit van een bodembescherming bij waterbouwkundige konstrukties. Onderzoek naar de grootte en lokatie van de stroomaanvallen kan leiden tot belangrijke besparingen in de kosten van aanleg en onderhoud van bodembeschermingen. Onderzoek is gedaan naar konstrukties die de stroming horizontaal vernauwen, waarbij te denken valt aan pijlers, landhoofden en uitstromingen. Bij een konstruktie ontstaat schade aan de bodem door een lokale verhoging van de snelheid en/of de turbulentie ten opzichte van de ongestoorde stroming. De mate van verstoring van de stroming wordt bepaald door de afmeting, vorm en positie van de konstruktie in de breedte van de stroming. In een ongestoorde stroming, zonder aanwezigheid van een konstruktie, kan de kritieke snelheid voor begin van bewegen van het bodemmateriaal worden bepaald met behulp van de Shieldsrelatie. Om gebruik te kunnen maken van de bestaande Shieldsrelatie in de situaties met een verstoorde stroming bij aanwezigheicl van konstrukties, wordt het Kfaktor model gebruikt. In de K-faktor wordt de verhouding tussen de kritieke snelheclen in de ongestoorde stroming en de verstoorde stroming bij een konstruktie weergegeven. De K-faktor is daarom een versterkingsfaktor voor de stroomaanval. Hierin kunnen verschillencle definities voor de snelheid worden gebruikt, waarbij de variatie in de Kfaktoren bij verschillende konstrukties afneemt naarmate meer de maximale lokale snelheid voor de stroomaanval wordt gebruikt. In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van de Kb, Kg en KI-faktor. In de Kb-faktor wordt de bovenstroomse kritieke snelheid in de stroming bij een konstruktie gebruikt, waardoor de Kb-faktor een kwantitatieve maat is voor de verhoging van de stroomaanval door een konstruktie. In de KI-faktor wordt de snelheid in de ongestoorde stroming vergeleken met de lokale snelheid bij een konstruktie, waardoor de Kl-faktor kwalitatief inzicht geeft in de ontwikkeling van de stroomaanval rond een konstrllktie. AIs bij de kritieke snelheid een goede uitdrukking wordt gevonden voor de stroomaanval op de bodem, met inbegrip van een turbulentiekarakteristiek, wordt in de ongestoorde stroming dezelfde snelheid gevonden als de maximale snelheid bij een konstrllktie. Hierdoor wordt de Krfaktor voor alle konstrukties gelijk aan I. Een tussenvorm is de K,,-faktor, die wordt gerelateerd aan de gemiddelde snelheid in de b nauwste doorsnede. Hierdoor kan ook onderzoek worden gedaan naar de invloed van de vernauwing van een konstruktie ten opzichte van de stromingsbreedte. Om de schade aan de bodembescherming vast te stellen is gebruik gemaakt van een strokenpatroon van steentjes met verschillende kleuren. Dit het verloop van de schade bij toenemende snelheid is door interpolatie tot nul steentjes schade de kritieke snelheid bepaald. Bij de ongestoorde stroming, waarin de stroomaanval uniform is, is de kritieke snelheid bepaald uit de schade in het hele strokenpatroon. In de verstoorde stroming is de schade het gevolg van een lokaal verhoogde stroomaanval. Om de vergelijking van schade per eenheid van oppervlak te kunnen maken, is in de verstoorde stroming het schadegebied afgebakend tot een deel van het strokenpatroon.

stone stability
bed protection
Shields
constriction

http://resolver.tudelft.nl/uuid:71ed1e7e-9c8f-4f70-9bfa-f7aef6513d2d

Student theses

master thesis

(c) 1995 Van Breugel, R.H.; Ten Hove, T.D.