· · · Repository Hydraulic Engineering Reports

In het verslag M 1795 deel I is een overzicht gegeven van het onderzoek naar stabiliteit van steenzettingen onder golfaanval. Het kleinschalige modelonderzoek, dat in dit verslag wordt beschreven, is daar een onderdeel van. Het onderzoek is deels in opdracht van de Deltadienst en deels in opdracht van het Centrum voor Onderzoek Waterkeringen uitgevoerd in het Waterloopkundig Laboratorium De Voorst van november 1982 tot mei 1983.

Dit Technisch Rapport is geheel gericht op de waterkerende functie en beoogt een bundeling te zijn van de geotechnische aspecten van waterkerende grondconstructies. Andere functies zoals wonen, verkeer, landbouw etc. komen derhalve uitsluitend ter sprake, voor zover er een wisselwerking is met de waterkerende functie. Nieuwe ontwikkelingen op het gebied van onderzoek, rekentechnieken en normeringen, zijn voor grondconstructies volop aanwezig, wat de afgelopen decennia heeft geleid tot vele verschillende publicaties. Hiernaar wordt op relevante plaatsen in dit rapport verwezen. De geotechnische aspecten worden in ieder geval zover behandeld als nodig is voor het toepassen van de diverse rekenmethoden. Voor achtergronden wordt verwezen naar publicaties die dieper op de materie ingaan. Aspecten die gerelateerd zijn aan grondconstructies, maar niet specifiek geotechnisch zijn (bijvoorbeeld belastingen op grondconstructies), worden samengevat weergegeven, waarbij indien van toepassing verwijzingen naar achtergrondpublicaties zijn opgenomen. Het Technisch Rapport is bestemd voor iedereen die beroepsmatig met waterkeren bezig is en dient als een hulpmiddel bij het volgen of begeleiden van het technisch ontwerp, als hulpmiddel bij het toetsen en het levert informatie voor beheer en onderhoud. Het Technisch Rapport is bedoeld voor primaire waterkeringen. In hoofdlijnen is dit rapport echter ook bruikbaar voor secundaire waterkeringen en boezemkaden. Hierbij moet echter bedacht worden dat de veiligheidsfilosofie en het veiligheidsniveau kan afwijken en dat de hydraulische belasting voor secundaire waterkeringen en boezemkaden een duidelijk ander karakter heeft.

Dit addendum is een aanvulling op het in 2001 uitgebrachte Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies (TRWG) en bestaat uit 2 delen, deel A en deel B. Deel A vervangt paragraaf 5.3.5 van het TRWG en deel B bevat tekstdelen uit de Leidraad voor het Ontwerpen van Rivierdijken deel 1 en deel 2 (LOR1; TAW, 1985 en LOR2; TAW, 1989).

De Dijksterkte Analyse Module (DAM) van STOWA is een instrument voor het bepalen van de actuele sterkte van waterkeringen. De module kan worden toegepast bij beleid, beheer en calamiteitenbeheersing. Kennis over de actuele sterkte van de waterkeringen geeft de beheerder de mogelijkheid om te prioriteren, te bepalen welke keringen geïnspecteerd moeten worden of aan welke keringen onderhoud moet worden gepleegd. Daarnaast moet het mogelijk worden de gevolgen voor de sterkte van een kering te bepalen op basis van wijzigingen in het waterbeheer of door wijzigingen (verbeteringen) aan de kering zelf. Ook wordt met DAM aangesloten op het landelijk toetsinstrumentarium voor de vijfde toetsronde. In dit werkrapport wordt de ontwikkeling van DAM afgezet tegen de dagelijkse beheerspraktijk van de waterbeheerder.

Het verslag geeft een beschrijving van de modelproeven en resultaten die zijn uitgevoerd met een geschematiseerde modelopstelling van een spleet tussen twee betonblokken. Het onderzoek heeft zich gericht op het uitspoelen van diverse soorten zand bij een vertikaal omhoog gerichte stroming en cyclische stroming

Dit rapport is een onderdeel van het Onderzoekzoeksprogramma Kennisleemtes Steenbekledingen. Het betreft onderzoek op deelplan 7.3 naar de kennisleemte omtrent de bijdrage van klemming aan de stabiliteit van steenbekledingen onder golfaanval. Er is een mechanicamodel beschikbaar voor de bijdrage van klemming. Dit model gaat uit van de aanwezigheid van normaalkracht in de toplaag. De wrijving van de toplaag over de onderlaag beïnvloedt deze normaalkracht. De normaalkracht is bepalend voor de moment- en dwarskrachtcapaciteit van de toplaag, en daarmee voor de stabiliteit onder waterdrukken die groter zijn dan het effectieve gewicht van de bekleding. Deze fenomenen zijn onderzocht middels laboratoriumproeven. Dit rapport is het meeten analyseverslag van de proeven. Er is een wrijvingsproevenserie uitgevoerd met 37 proefnemingen met intotaal 368 meetwaarden. Het blijkt dat over de grootte en over de beïnvloedende fatoren relevante en statistisch betrouwbare uitspraken kunnen worden gedaan. De gemiddelde wrijving blijkt ca. 0.6. Deze bevinding is in overeenstemming met de literatuur. De lengte van de glijweg, de korrelgrootte, de elementgrootte en de verandering van richting van de beweging blijken van significante invloed. De validatie van het mechanicamodel is uitgevoerd middels trekproeven (49 stuks op een wrijvingsloze bedding en 12 stuks op een bedding van steenslag), waarbij een strook van 1.5 m breedte in breedterichting uniform belast is. In lengterichting is de belasting sinusvormig met variabele lengte. De belasting representeert de druk die onder de bekledingen optreedt bij golfbelasting. Het blijkt dat de trekproefresultaten trendmatig goed overeenkomen met de predicties volgens het model. De kwantitatieve resultaten laten zich verklaren met verfijningen in het model. Het onderzoek biedt een goede basis voor bureaustudie en mogelijk ook voor toekomstige toepassing van een stabiliteitsbijdrage van klemming in ontwerp en toetsing van steenbekledingen.

Bij het onderzoek M 1983 zijn ongeveer 800 profielen gemeten van taluds van losgestorte materialen onder golfaanval. Het onderzoek heeft zich gericht op statische stabiliteit (bepaling van schade) en op dynamische stabiliteit (bepaling van profiel). In beide gevallen werd het talud voor, tijdens en na de proef gepeild. In deze bijlage C zijn alle peilingen betreffende dynamische stabiliteit bijeengebracht. De resultaten van het onderzoek zijn beschreven in M1983 deel II. In tabel 1 zijn de randvoorwaarden voor iedere proef gegeven. Daarna zijn de profielen gegeven van de proeven 301-421, 571-578 en 801-809. De profielen voor de proeven 501-533 zijn gegeven in M1216-III (proeven 1-33) en de proeven 550-560 in M1216-IV (proeven 1-10).

Aspecten van grondmechanische stabiliteit zonder verweking.

In deel I 'Technische mogelijkheden voor de beoordeling van faal- en schademechanismen' wordt nagegaan in hoeverre op basis van de huidige inzichten en rekenmethoden mogelijkheden voorhanden zijn om, bij een gegeven normstelling voor de veiligheid, de ontwerpmethoden, zoals thans in de praktijk gehanteerd, zodanig te verbeteren dat dit ,leidt tot minder rigoureuze ingrepen in andere functies en waarden. Tevens wordt nagegaan in hoeverre die mogelijkheden daadwerkelijk worden benut en in hoeverre andere ontwerpaspecten dan strikt technische een rol spelen. In deel II 'Invloed van Maatgevende Hoogwaterstanden (MHW) op de noodzaak tot dijkversterking' is aan de hand van uitgevoerde case studies, beschikbare onderzoeksrapporten en interviews, nagegaan wat het. effect is van verlaging van MHW op de omvang van de d ij kversterkingen. In deel III 'Gebruik van uitgekiend ontwerpen' wordt nagegaan welke technische mogelijkheden voorhanden zijn om de dijkversterkingsmethoden zodanig te verbeteren dat dit tot minder schade aan landschaps-, natuur- en cultuurhistorische (LNC) waarden leidt. Tevens is een schatting gemaakt in hoeverre met een strategie, waarbij meer gebruik wordt gemaakt van uitgekiend ontwerpen, de schade in het onderzoeksgebied kan worden verminderd en welke extra kosten daarmee gemoeid zijn.

Tijdens het onderzoek naar de stabiliteit van steenzettingen is reeds in een vroeg stadium het belang onderkend van de verhouding tussen de doorlatendheid van het filter en die van de toplaag. Een eerste aanzet voor het opstellen van formules voor deze doorlatendheden is gegeven in deel VII van deze verslagenreeks over steenzettingen. Het onderhavige verslag geeft een gedetailleerde beschrijving van al het relevante onderzoek betreffende de doorlatendheden dat tot en met 1989 is uitgevoerd bij het Waterloopkundig Laboratorium (WL) en Grondmechanica Delft (GD). Dit onderzoek is uitgevoerd in opdracht van de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat in het kader van het meerjarige onderzoek naar de stabiliteit van taludbekledingen van gezette steen.

In dit rapport wordt een tweetal methoden beschreven om de werkelijk aanwezige sterkte van een dijk beter te benaderen. De beschreven methoden hebben betrekking op: 1 het verhogen van de berekende stabiliteitsfactor op grond van voorkennis omtrent de aantoonbaar opgetreden hoogste (historische) waterstand; 2 voorspelling vooraf van de mogelijke winst die behaald kan worden met laboratoriumproeven op lokaal gestoken monsters ('lokaal onderzoek'). Toepassing van deze methoden op een geschematiseerd maar realistisch dijkprofiel wijst uit dat de lengte van de benodigde stabiliteitsberm afneemt van 23 m, indien ontworpen op de gangbare wijze, tot 15 m bij toepassing van de methoden uit het rapport.