· · · Institutional Repository

In Nederland zal de komende jaren een omvangrijke inspanning worden geleverd op het gebied van de rivierdijkversterking. Een van de problemen, die hierbij een rol speelt is kwellend water naar het achterland. Dit speelt een rol bij een tweetal faalmechanismen te weten piping en afschuiving van het binnentalud. Traditioneel worden deze problemen opgelost door aan de binnenzijde van de dijk een berm aan te brengen. Een berm levert een positieve bijdrage aan het weerstand bieden tegen afschuiving langs een cirkelvormig glijvlak. Tevens is het zo dat deze bermen vaak veel ruimte innemen binnendijks, waardoor bebouwing en milieuwaarden ter plaatse moeten wijken. Vanuit de maatschappij is hier hevig tegen geageerd, wat leidde tot een herbezinning op de tot nu toe gevolgde ontwerpmethodiek bij rivierdijken door de commissie Boerden. Een van de conclusies van deze commissie Boertien was, dat er meer gebruik diende te worden gemaakt van uitgekiende ontwerpen. Door het uitvoeren van intensiever onderzoek en het toepassen van meer geavanceerde rekentechnieken en bijzondere constructies, is het mogelijk binnendijks minder beslag op de ruimte te leggen. Een van de oplossingen voor het tegengaan van piping zou kunnen worden gevonden in het plaatsen van een kort kwelscherm onder de dijk. In samenwerking met de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van de Rijkswaterstaat is een onderzoek uitgevoerd naar de effecten van korte kwelschermen. Na een gedegen vooronderzoek is in dit rapport, m.b.v de "Methode der Conforme Afbeeldingen", een model ontwikkeld dat de grondwaterstroming beschrijft in het geval dat binnendijks een kleilaag aanwezig is. Aan de hand van dit model is kwantitatief het effect van het scherm op het debiet, het verhang langs de wand en de lengte waarover binnendijks de kleilaag opdrijft bepaald. Dit maakte het mogelijk korte kwelschermen eenduidig met bennen te vergelijken. Het model biedt de ontwerper een ontwerptool om tot een eerste afschatting van de lengte van het scherm te komen. Als bovengrens van dit model is gekeken naar de sitautie dat de kleilaag binnendijks ontbreekt. De resulterende formules blijken eenvoudig met de hand in te vullen. Daarnaast zijn aanbevelingen gedaan om ook secundaire effecten zoals bijv het lekken van het scherm kunnen worden meegenomen in de modellering. Uit deze studie is gebleken dat korte kwelschermen, waarbij kort moet worden geïnterpreteerd als de lengte t.o.v de dikte van de aquifer, goed kunnen werken bij het tegengaan van piping. Bij het beperken van de opdrijflengte wordt echter helaas geen grote winst geboekt. Het is hierbij goed te vermelden dat het model nog enige verificatie behoeft voordat het op grote schaal kan worden toegepast.

Het rapport is een haalbaarheidsstudie van een drijvend vliegveld het Rotating Floating Airport (RFA), ontworpen door Van den Noort Innovations B.V. Het doel van de studie is bekijken of het RFA technisch en financieel haalbaar is. Het RFA bestaat uit een betonnen cilindervormige ring die op de zeebodem wordt gefundeerd. Drijvende elementen in de vorm van pontons worden gekoppeld aan de betonnen ring en kunnen draaien om de betonnen ring. De vorm en werking van het RFA kan vergeleken worden met een vliegwiel of een propeller. Het voordeel van deze constructie is dat het aantal banen gereduceerd kan worden omdat gedraaid kan worden op de gewenste windrichting. Voor de haalbaarheid analyse van het RFA zijn de volgende knelpunten gelokaliseerd en mogelijke oplossingen aangedragen: Vliegtechnisch: Volgens het wereldwijd gebruikte landingssysteem Instrument Landing System (ILS) is het niet toegestaan om te landen op een draaibaar vliegveld. Nieuwe landingssystemen, zoals Tunnel-in-the-sky en het Differential Global Positioning System (DGPS), zullen landen op het RFA wel mogelijk maken. Koppelingen tussen de pontons: De bewegingen van een ponton zijn te groot en daardoor ook de koppelingskrachten. Door de pontons meer te laten bewegen is het vliegtechnisch niet mogelijk om van de start- en landingsbanen gebruik te maken. De oplossing ligt in het ontwerp van de ponton. Het Pneumatically Stabilized Platform (PSP) van Float Incorporated kan een oplossing zijn, omdat het ponton met de dezelfde weersomstandigheden kleiner bewegingseigenschappen heeft. Aansluiting van het dek aan op de betonnen bak: Het was niet mogelijk om een geheel van pontons (omvang van de berekening te groot qua tijd) te modelleren zodat de krachten op de betonnen bak bepaald konden worden. Dit krachtenspel is nodig om het ontwerp te maken voor de lagering. Als gevolg hiervan kan de haalbaarheid op dit aspect niet bepaald worden. Indicatief kan gezegd worden dat met de aangedragen methoden het wel mogelijk is een lagersysteem van deze omvang te ontwerpen. De kosten: Voor het maken van de kostenraming is het RFA vergleken met verschillende opgespoten eiland concepten. Uit de kostenraming blijkt het RFA, uitgevoerd in stalen pontons geen kostenvoordeel heeft ten opzichte van een opgespoten eiland van 7860 ha. De stalen pontons zijn te duur. Een kostenvoordeel voor het RFA is te halen door goedkopere en beter werkende pontons te ontwikkelen. Inrichting van het FRA: Voor de inrichting van het RFA is vervoerstechnisch een concept ontwikkeld waarmee de vervoerstromen van en naar het RFA afgehandeld kunnen worden. Verder uitwerking van dit concept is nodig. Morfologie en vogelgemeenschap: De invloed van het RFA op de morfologie in de Noordzee vergeleken met een opgespoten eiland is minimaal. Uit het globale onderzoek komt naar voren dat erosie en sedimentatie zich beperkt in de directe omgeving van het RFA. De dynamiek van de Nederlandse kust zal niet tot nauwelijks invloed ondervinden van het RFA. De vogelgemeenschap zal niet toenemen door aanwezigheid van het RFA. Het RFA is niet een ideale broed- of trekplaats in tegenstelling tot een opgespoten eiland welke vogels zal aantrekken.

De Noord/Zuidlijn is een metroverbinding tussen Amsterdam-Noord en Amsterdam-Zuid welke deels bovengronds en deels ondergronds zal worden aangelegd. Indien alles volgens plan verloopt zal de Iijn in 2005 operationeel zijn. Het ondergrondse deel van de lijn zal worden geboord. De tunnelbuis dient hierbij zo ver mogelijk verwijderd te blijven van de reeds bestaande funderingen. Door de gemeente is een voorkeurstrace bepaald waarin een aantal diepgelegen stations opgenomen zijn: Centraal Station, Station Rokin, Station Vijzelgracht, en Station Ceintuurbaan. Deze stations dienen in diepe bouwputten te worden gebouwd. In dit afstudeerverslag is gekeken naar de constructie van de bouwkuip van Station Vijzelgracht waarbij het accent ligt op de toe te passen wanden (staal versus beton). Aan de hand van grondonderzoek (een boring en twee sonderingen) ter plaatse van het toekomstig station zijn parameters bepaald welke benodigd zijn voor een damwandberekening. Deze berekening is gemaakt met behulp van een elasto-plastisch rekenpakket DAMWAND. Met DAMWAND zijn twee berekeningen gemaakt. Sij de eerste berekening is uitgegaan van een (betonnen) diepwand en bij de tweede berekening is uitgegaan van een conventionele combiwand. Sij beide typen wanden is uitgegaan van een vergelijkbare stijfheid (El), wandlengte en stempelconfiguratie. Door optimalisatie van eerder genoemde stempelconfiguratie en ontgravingsstappen is bepaald aan welke eisen de keerwand met betrekking tot stijfheid, weerstandsmoment en lengte dient te voldoen. Naast de berekening met DAMWAND is een soortgelijke berekening met MSHEET gemaakt. Door verschillen in modellering (het bleek niet mogelijk bij MSHEET eenzelfde modellering van de ongedraineerde Eemklei aan te houden als bij DAMWAND) geeft deze berekening, met name bij de uitbuiging, aanzienlijke afwijkingen (tot 67%). Uitgegaan zal worden van de berekening met DAMWAND. Door de grote lengte van de in te brengen elementen 37,2 bestaat het gevaar voor uit het slot lopen waardoor de waterdichtheid van de wand niet meer gewaarborgd is. Hierom is gekozen een buispalenwand met alternatieve slotprofielen nader te onderzoeken. Vervolgens is gekeken in hoeverre een buispalenwand kan worden toegepast in een stedelijke omgeving als de Vijzelgracht. Hierbij zijn voor zowel heien, trillen afs drukken berekeningen gemaakt in welke mate de elementen tijdens het inbrengen puntweerstand en mantelwrijving ondervinden en of dit met bestaand materieel kan worden overwonnen. Hieruit blijkt dat slechts door middel van heien de buispalenwand op diepte kan worden gebracht. Met dit materieel wordt echter niet aan de trillingseis voldaan welke wordt opgelegd door de belendingen. Voor het inbrengen van de buispalen kan dan ook slechts gebruik worden gemaakt van minder zwaar materiee!. Vergelijking van de kosten van de verschillende combinaties met een diepwand laten zien dat deze slechts in zeer geringe mate van elkaar afwijken. Hierbij spelen de kosten van de aanvullende maatregelen slechts een marginale rol in het geheel. Deze kosten compenseren weer de hogere kosten van de diepwand. Geconcludeerd kan worden dat een bUispalenwand een goed alternatief kan zijn in vergelijking met een diepwand. Zeker wanneer gekozen zou worden voor de inzet van meerdere heistellingen. Wel zou in de praktijk onderzocht moeten worden in welke mate de aanvullende maatregelen de inbrengweerstand reduceren alsmede de met het inbrengen gepaard gaande trillingen.

Het onderwerp van dit rapport is een onderzoek naar het lengte-effect bij dijken voor het mechanisme overlopen. Het lengte-effect houdt in dat de faalkans van een ringdijk groter is dan faalkans van het dijkvak met de maximale faalkans, omdat belasting en sterkte langs de waterkering kunnen variëren waardoor de belasting als het ware vaker de gelegenheid heeft de sterkte te overtreffen. Het lengte effect zoals hierboven beschreven kan zowel aan de belastingzijde als aan de sterktezijde optreden. In hoofdstuk 3 is een statistisch model voor de hoogte van een dijk opgezet. Dit statistische model gaat ervan uit dat de dijkhoogte beschreven kan worden door een ergodisch proces. Dit houdt in dat de samenhang tussen twee punten kleiner wordt naarmate de daartussen liggende afstand groter wordt, zodat zij op een grote afstand volkomen onafhankelijk van elkaar worden. Met behulp van een door Grondmechanica Delft uitgevoerde analyse van metingen van Westersehelde dijkskruinen is dit model gecontroleerd. Het blijkt dat de kruinhoogte voor wat betreft zettingen en onnauwkeurigheden in aanleg, beschreven kan worden door een ergodisch proces. Dit gaf aanleiding om (in hoofdstuk 4) een dijk te beschouwen als een reeks van onafhankelijke trekkingen uit de kansdichtheidsfunctie van de sterkte. Omdat de verdeling van de kruinhoogte onbekend is, zijn meerdere verdelingen met elkaar vergeleken, en dan voornamelijk in het gebied van de staarten van de verdelingen. Fysisch lijkt het aannemelijk dat de staart van de verdeling voldoet aan de classificatie gemiddeld-kort, volgens de classificatie van de staarten van verdelingen door Schuster. De normale verdeling en de cos²-verdeling voldoen bijvoorbeeld aan deze classificatie. De standaardafwijking van de sterkte blijkt een grote invloed te kunnen hebben op het lengteeffect. Bij kleine standaardafwijkingen zoals gemeten op de genoemde Westerschelde dijken is het lengte-effect aan de sterktezijde voor verdelingen met een gemiddeld-korte staart klein. Verder blijkt ook de correlatielengte invloed te hebben op het lengte-effect. Het lengte-effect aan de belastingzijde is in hoofdstuk 5 onderzocht. Uit een studie van Vrouwenvelder (1988) blijkt dat het windrichtingseffect een lengte-effect van een factor tien kan veroorzaken. Het programma Dijkring blijkt dit lengte-effect bijna volledig mee te nemen onder de voorwaarde dat zorgvuldig geschematiseerd wordt en goed naar de laagste kruinhoogten gekeken wordt.

The Delta Commission issued its final report in 1960. At that time, construction of the Delta Works was already well under way. Nearly five decades later, in 2008, the “second Delta Commission” issued its report. There was a world of difference between these documents

Aim of the PhD research is to find a solution for the difficulties in improving the flood protection structures and the redevelopment of an urban riverfront in the shared realm. The question is if it is possible to create and maintain synergy in an urban riverfront between the technical function of flood protection and urban functions, taking economic development and physical processes, such as climate change, into account. This research mainly focuses on the municipalities and water boards of the Dutch Rhinedelta. Two directions have been looked at in order to find an answer to the question asked above. The first direction looks at physical synergy between different functions, which is described in part 2 of the thesis, and the second direction looks at synergy in the process of (re)development of an urban riverfront, which is described in part 3 of the thesis. Part 4 of the thesis evaluates both directions. The PhD research demonstrates that it is possible to create and maintain physical synergy by applying the newly developed concept of adaptable flood defences (the AFD concept) and that it is possible to create synergy in the (re)design process by consulting the newly developed web-based decision support tool ‘Urban Flood Protection Matrix’ (UFPM tool). A pilot version of this tool is currently available at http://www.urbanriverfronts.com.

The title of this thesis, System Reliability Assessment of Offshore Pipelines, portrays the application of probabilistic methods in assessing the reliability of these structures. The main intention of this thesis is to identify, apply and judge the suitability of the probabilistic methods in evaluating the system reliability of offshore pipelines subjected to corrosion. The analysis was first emphasized on interpreting corrosion data as random variables and probabilistic functions, through which uncertainties of the corrosion inspection tool could be taken into account. The reliability of the pipeline was initially studied by treating the structure as an independent unit. The analysis was further elaborated for pipelines arrayed as a series system of units, with the consideration of length effects. A framework for the reliability-based maintenance model was also developed in this thesis, aiming at optimizing the pipeline system operations. Herein, the analysis was mainly focused on improving the practice of releasing corrosion inhibitors into the pipeline. The use of inhibitors is considered to be the most applied maintenance practice among pipeline industries because of its simple mechanism to fight against corrosions. Last but not least, the thesis also looked into interpreting corrosions in space using theories on hydrodynamics.

Dit afstudeeronderzoek richt zich op de ontwikkeling van de verwachte kosten van grote waterbouwkundige en infrastructurele projecten en de onzekerheden omtrent deze kosten gedurende de verschillende projectfasen. Uit diverse onderzoeken van het ministerie van Verkeer en Waterstaat [1] blijkt dat kostenramingen van dergelijke projecten vaak stijgen gedurende de verschillende fasen van een project. In 1990 is de Werkgroep Ramingen Problematiek opgezet om de oorzaken van ramingstijgingen te onderzoeken. De resultaten van dit rapport zijn opgenomen in het rapport "Een raamwerk voor ramingen" [2]. Uit dit rapport blijkt dat een groot aantal oorzaken van ramingsstijgingen gelegen is in de gehanteerde ramingsmethodiek. Binnen Rijkswaterstaat is in 1992 "Project Ramingen Infrastructuur" (PRI) van start gegaan met als doel het uitwerken van een ramingsmethodiek gelicht op het expliciet rekening houden met onzekerheden, het zogenaamde probabilistisch ramen. Bij het probabilistisch bepalen van een kostenraming worden de onzekerheden die aan een project kleven meegenomen in de kostenraming. De kostenraming wordt beschouwd als een wiskundige functie van hoeveelheden, prijzen etc. Voor al deze variabelen wordt de onzekerheid vorm gegeven door een kansdichtheidsfunctie (k.d.f). Een maat voor de onzekerheid omtrent de kosten is de standaardafwijking van de totale kostenraming. De standaardafwijking van de totale raming wordt bepaald uit de standaardafwijking van alle individuele posten uit de raming. Het probabilistisch bepalen van een kostenraming kent theoretisch een tweetal voordelen: er kan gefundeerd een marge rond een raming worden aangegeven en de opbouw van deze marge Is terug te vinden in de onzekerheid die expliciet per ramingspost wordt vermeld. Inzicht in de opbouw van de marge heeft als voordeel dat grote onzekerheden kunnen worden gesignaleerd en eventueel kunnen worden aangepast. In de praktijk blijkt de probabilistisch berekende standaardafwijking kleiner te zijn dan de empirisch verkregen standaardafwijking uit historische projectgegevens [3]. De probabilistisch berekende standaardafwijking probeert op voorhand (voordat het project wordt uitgevoerd) rekening te houden met alle mogelijke onzekerheden in de kosten. De empirische standaardafwijking uit historische gegevens is de werkelijke standaardafwijking, bepaald uit de kosten naderhand (de werkelijke kosten) van een groot aantal reeds uitgevoerde projecten. In dit afstudeerwerk worden de oorzaken van ramingswijzigingen van een vijftal projecten gedurende de verschillende projectfasen onderzocht. Aan de hand van deze oorzaken wordt inzicht verkregen in de opbouw van de werkelijke standaardafwijking. De opbouw van de werkelijke standaardafwijking wordt vervolgens vergeleken met de opbouw van de probabilistisch berekende standaardafwijking. Op basis van deze vergelijking kan een uitspraak worden gedaan over de oorzaak van de kleinere standaardafwijking van de probabilistische verkregen standaardafwijking t.o.v. de werkelijke historische standaardafwijking. Dit komt overeen met doelstelling 1 van dit afstudeeronderzoek.

Om in 1990 te voldoen aan de normen van delta-veilige waterkeringen is het nodig bij toekomstige renovaties van het sluizencomplex te IJmuiden de nieuwe constructies op het hiervoor benodigde veiligheidsniveau te ontwerpen. De deuren van de Noorder- en Middensluis zijn op korte termijn aan vervanging toe; de belasting op de nieuwe deuren is in dit rapport aan de hand van de fysische randvoorwaarden bepaald. Dit is gebeurd volgens de probabilistische methode, waarbij de relevante parameters als stochast in de beschouwing zijn betrokken. In hoofdstuk 3 worden de verschillende natuurrandvoorwaarden beschouwd, te weten: - De binnenwaterstand - De buitenwaterstand - Relatieve zeespiegelstijging - Korte zeegolven - Lange golven (buioscillaties) - Middellange golven - Lokaal opgewekte windgolven Aan de hand van deze randvoorwaarden wordt in hoofdstuk 4 de belasting bepaald. Deze belasting kan worden gesplitst in een verval-belasting door de stormvloedstand en de (opgeslingerde) lange zeegolven, en een belasting door golven. De belasting door golven is quasistatisch verondersteld. Bij de berekening van de druk is het deels reflecteren van de golven bij passage van de havendam en inlopen op de deur betrokken. Bovendien is ook het verdeeld zijn van de golfenergie over de verschillende frequenties verdisconteerd. Na omwerking van de significante golfkracht naar de extreme golfkracht wordt de totale kracht verkregen door superpositie van beide bijdragen. In hoofstuk 5 wordt vervolgens het model nader toegelicht de opzet, de beperkingen en de uiteindelijk gebruikte verdelingen. De resultaten worden gepresenteerd in hoofdstuk 6. De meest waarschijnlijke combinatie van de verschillende variabelen resulteert bij een kans op overschrijding van 1.0E-4 in een belasting van 672 kN/m' bij een deurhoogte van N.A.P. + 5.15 m. en een belasting van 696 kN/m' bij een deurhoogte van N.A.P. + 5.70 m. Het stilwaterniveau voor de sluisdeur bedraagt dan resp. N.A.P + 5.96 m. en N.A.P. + 5.90 m. Ook is voor beide deurhoogten de drukfiguur gegeven. Daar ook eerder de belasting op de deur is beschouwd zijn de resultaten vergeleken met deze beschouwingen, temeer daar deze eerdere beschouwingen geen gebruik hebben gemaakt van de probabilistische rekentechniek. Consequenties van eventuele mutaties in de buitenhaven zijn bekeken in hoofdstuk 7. Geconstateerd wordt gedeeltelijk wegbaggeren van het Forteiland geen nadelige invloed heeft op de belasting op de sluisdeur, geheel wegbaggeren daarentegen zal resulteren in een verhoging. Tenslotte wordt in hoofdstuk 8 geconcludeerd dat de berekening voldoende betrouwbaar is om een goede voorspelling te geven van de 1.0E-4 belasting. Verder onderzoek naar onzekere factoren is niet noodzakelijk in verband met de geringe invloed op de belasting. Tevens is de 1.0E-4 belasting gegeven als functie van de binnenwaterstand, om een optimalisatie van de verdeling van de krachten over de binnen- en buitendeur mogelijk te maken.

In de voorstudie werden de belastingen op, en het gedrag van meersystemen diepgaand bestudeerd. Zowel belastingen tijdens het meren ( stootbelasting ) als belastingen in gemeerde toestand ( ten gevolge van wind ) werden beschouwd. Vervolgens werd voor zowel een meerstoel als een meerbalk een constructief ( deterministisch ) ontwerp gemaakt, waarbij getracht werd zo goed mogelijk aan alle ontwerp-eisen te voldoen. In de hoofdstudie werd een probabilistische analyse van de meerstoel gemaakt. Deze analyse werd voor de stootbelasting en voor de belastingen door wind uitgevoerd. Calamiteiten ( trosbreuk, aanvaring ) of ernstig foutief menselijk handelen werden buiten beschouwing gelaten. Er werden 5 faalmechanismen bestudeerd, te weten: - palen bezwijken - fundering bezwijkt - fenders worden overbelast - scheepshuid wordt overbelast - schip raakt onder water de palen (doorbuiging te groot)

Dit verslag bevat de voorstudies en de eerste opzet van de hoofdstudie. In de voorstudie werden de belastingen op, en het gedrag van meersystemen diepgaand bestudeerd. Zowel belastingen tijdens het meren ( stootbelasting ) als belastingen in gemeerde toestand ( ten gevolge van wind ) werden beschouwd. Vervolgens werd voor zowel een meerstoel als een meerbalk een constructief ( deterministisch ) ontwerp gemaakt, waarbij getracht werd zo goed mogelijk aan alle ontwerp-eisen te voldoen.

The topic of this thesis is the development of models for the structural analysis of soil retaining structures. The soil retaining structures being looked at are; block revetments, flexible retaining walls and bored tunnels in soft soil. Within this context typical structural behavior of these structures is discussed too. The emphasis within the context of model development is on the use of Finite Element analysis as a generic toolbox for model development. In chapter 3 a methodology for the development of models is formulated. Both verification, the testing of the integrity of a model and the relation with models of lower hierarchy, and evaluation, testing the accuracy of a model are important. Accuracy and uncertainty are related aspects of model development. In chapter 4 an analytical toolbox for the development of models for structural analysis is given. One of the observations in the formulation of this chapter was that groundwater flow can be evaluated based on the same principle as equilibrium of stresses; the principle of virtual work. In the next three chapters 5, 6, and 7 three examples are given of development of models for the structural analysis of soil retaining structures. In chapter 5, a model for the stability against sliding of the top-layer of a revetment is put forward. The model is evaluated against prototype information. The validity to use Delta flume measurements to validate models for the design of a revetments cover-layer is being reconsidered, as there is reason to believe that the undrained response which is attributing to'the strength of a cover-layer has 3 dimensional effects being overlooked in a 2D measurement. In chapter 6, the models for sheet-pile retaining walls are described. The development of finite element analysis for sheet pile walls is described. Subsequently some of the verification analyses are described including an analytical solution derived from plasticity theory. Finally the finite element model is validated against prototype measurements, i.e. the Karlsruhe sheet pile test (1993). Within this context the test is evaluated applying inverse analysis. One of the conclusions was that a distinct difference between the in-situ stiffness of a sand layer and the stiffness as derived from a laboratory test was found. The reason for this is thought to be the breaking up of structure during sampling in advance of the laboratory testing. This structure is not recovered during preparation in the laboratory. The model evaluation indicates that the application of Finite Element analysis improves the accuracy in comparison to the empirical models. In chapter 7, the structural models for the design of a tunnel liner are discussed. The problems related to bored tunnelling in soft soil are discussed. The model hierarchy for the evaluation of the tunnel liner is discussed. In the second part of this chapter, a back-analysis of the measurements from the Second Heinenoord tunnel, with a finite element model is described. From this it comes forward that the uncertainty with respect to tunnel liner design is mainly related to the construction phase, i.e. tunnel ring assembly. In comparison to sheet pile walls, the soil loading of tunnel liners are easier to model.

Het onderzoek beschrijft de trekproeven en schuifproeven die in het veld zijn uitgevoerd ter verificatie van het liggermodel voor geklemde steenzettingen. De proeven worden in Zeeland uitgevoerd. Er is gemeten aan Hydroblocks en Basalton zettingen met resp. 35 en 25 cm zuilhoogte. In totaal zijn er 61 trekproeven en 11 schuifproeven uitgevoerd. De meetkar bestaat uit een rijdende staalconstructie, die afgestempeld kan worden op vijzels om tijdens de proeven de belasting af te dragen. Die staalconstructie is de basis van de kar, waaraan ook het aluminium meetframe kan worden gehangen met een overspanning van 4x4 meter, waarbinnen de zetting niet anders belast wordt van via de getrokken steen. Voor de metingen zijn 40 verplaatsingssensoren en 3 druksensoren (=krachtsensor) ingezet. Alle data wordt met computerapparatuur geregistreerd, waardoor het mogelijk is iedere seconde de 43 sensoren af te lezen. Bij de trekproeven is de sterkte van de stenen aan een flinke spreiding onderhevig. Er blijkt geen significant verschil aan te wijzen tussen de metingen hoog en laag op de zetting. De resultaten zijn ook met een plaatmodel geanalyseerd. Hiermee wordt de verplaatsing en de belastingen opgelegd aan de plaat, waarna er een stijfheid kan worden berekend. Uit de schuifproeven kan ook een elasticiteitsmodulus worden berekend. Deze blijkt ongeveer 2 á 4 keer groter dan uit de trekproeven werd berekend. Verder zijn de Basaltons ongeveer 2 keer stijver dan de Hydroblocks (600 vs 1300 MPa). Dat de uit de schuifproeven een hogere E-modulus wordt berekend dan uit de trekproeven kan door het wrijvingsaandeel worden verklaard. Met de proefnemingen aangetoond dat de stenen vaak ingeklemd liggen en er een normaalkracht en momentcapaciteit aanwezig is. Het is met de analyses uit deze rapportage mogelijk een waarde aan deze grootheden te geven. Er is geen relatie tussen de plaats op de zetting en de trekkracht aangetoond.

Door de ontwikkeling van de scheepvaart ontstaan er na 1950 steeds grotere schepen, waardoor veel zeehavens niet meer aan de vereiste diepte en omvang voldoen. Ook de hoeveelheid schepen stijgt sterk zodat Rijkswaterstaat besluit tot uitbreiding van een drietal havenmonden. Ten eerste wordt de havenmond te IJmuiden vergroot, Ten tweede wordt de visserhaven van Scheveningen uitgebreid en de laatste uitbreiding is de havenmond van Hoek van Holland. Hoewel de drie havenmonden in dezelfde tijdsperiode zijn uitgebouwd zijn er verschillen in de uitvoering. Een dieper inzicht in de factoren die van invloed zijn geweest bij deze uitvoering wordt van groot belang geacht met het oog op toekomstige grote projecten. Derhalve dient ten eerste bekend te worden op weke wijze de drie havenmonden zijn uitgebouwd. Als centraal staande aspecten gelden; ontwerp, omstandigheden, materiaal, materieel, tijd, ruimte, onderzoek, kosten en organisatie. Deze aspecten vormen vervolgens de basis voor de factoren die van invloed zijn geweest op de verschillen en overeenkomsten bij de uitvoering van de dammen. Vooral het aspect organisatie drukt een grote stempel op de wijze van construeren en het verloop van de uitvoering. Het vergelijken van de dammen kan op verschillende wijzen geschieden. Het vergelijken van de dammen met betrekking tot de verschillende aspecten is een eerste manier. Tevens is het mogelijk de dammen te toetsen aan een geheel van criteria zodat alle aspecten in de vergelijking kunnen worden meegenomen. Een overzichtsmatrix met de opgestelde beoordelingscriteria toot een kwalitatief totaaloverzicht van de uitvoeren. IJmuiden voldoen als minste aan de gestelde criteria, terwijl Hoek van Holland een positief beeld geeft van de uitvoering.

South Korea is reclaiming land by constructing dams and polders. The large tidal differences along the Korean coast make building these dams a challenging job. One of the solutions in South Korea to cope with the high flow velocities in closure projects is to apply sack gabions. These are steel nets with rocks inside them that weigh up to 3 tons. It is not clear how stable these sack gabions are exactly. The objective of this report is to make a preliminary study on the stability of sack gabions. In 2006, the Saemangeum estuary in South Korea was closed with a dam. During the closure sack gabions were used in the bed protection, sill construction and dam heads. In a field trip to the Saemangeum project useful data was collected on the stability of gabions. Experimental data of RRI on model tests on the stability of gabions was also obtained. In addition model tests were done in Delft. All data are compared to come up with an advice for calculating the stability of gabions. To calculate the depth averaged critical velocity for 3t - 5t rock with 3t sack gabions mixtures, formula [15] proves to be useful. ucM = 2.513*x+5.4 [15 Where: ucM = critical velocity of a mixture of 50% rocks of 3.0 to 5.0 t and 50% 3.0 gabions x = the proportion of gabions in the mixture 0.2 < x < 0.5 For the calculation of the local critical velocity for a bed of sack gabions, it is advised to use Izbash' formula with a gabion stability factor (Gamma in formula [10]) while calculating the nominal diameter of a sack gabion as in formula [1] (a mass based approach): Delta Dn = (Beta*Uc2)/(Gamma*2*g) [10] Dn = (M/Rs)^1/3 [1] Where Gamma = 1.26 for sack gabions (while for loose rocks Gamma = 1) Also a qualitative analysis of the Delft model tests is made that leads to several considerations for the design of gabion bed protections: When applying gabions one has to take into account the difference in behavior between gabions and loose rocks. Another behavior that needs to be investigated further is the effect of applied pressure on a gabion bed. There is still much unknown about the stability of gabions and the report mentions several things that should be further investigated. Also it is advised to use sluices in the Netherlands or in South Korea as flumes for extensive prototype tests on the stability of gabions.

Feasibility study on a floating thoroughfare that is submitted to the dynamic loading of vehicles

Bij grote vliegtuigbelastingen zoals die voorkomen bij landingsbanen en platformen op Schiphol, wordt een cementgebonden fundering toegepast. Deze fundering dient tot spreiding van de belastingen naar de ondergrond, zodat de spanningen daar niet worden overschreden. Om scheurvorming in de fundering te reguleren wordt na verdichting een rooster gekerfd dat bij hoge trekspanningen zal doorscheuren. Hierdoor ontstaat een onregelmatige voeg die tijdens belasting de dwarskrachten tussen de nu ontstane platen moet overbrengen. Door het reguleren van de scheurvorming wordt getracht de vorming van minder grote platen te forceren zodat de scheurwijdte bij sterke afkoeling van de fundering beperkt blijft. Te wijde scheuren in de fundering kunnen anders doorschieten in de asfaltlaag wat wordt omschreven als reflectiescheurvorming. De cementgebonden fundering op Schiphol wordt in twee lagen aangelegt. Voor beide lagen wordt in totaal een verhardingstijd van 10 dagen voorgeschreven. Deze verhardingstijd heeft aanleiding gegeven tot discussie. Bij een snellere laagopbouw kunnen nieuwe werken eerder worden opgeleverd en kan na repararatiewerkzaamheden sneller worden heropend. Daarnaast zijn er uit de wegenbouw aanwijzingen dat er bij een directe asfaltering kwaliteitsvoordelen optreden. Zo zou door direkt asfalteren (tot 24 uur na aanleg) van de cementgebonden fundering de reflectiescheurvorming kunnen worden gereduceerd. Daarom is in dit onderzoek bepaald of het direct na elkaar aanbrengen van de verschillende lagen een positieve invloed zal hebben op de kwaliteit van de verhardingsconstructie. Voor de kwaliteit van de verhardingsconstructie is gekeken naar scheurvorming in de cementgebonden fundering die grotendeels bepalend is voor de scheurvorming (kwaliteit) in de asfaltlaag. Er is berekend dat bij scheurafstanden boven de 15 meter gevaar ontstaat voor reflectiescheurvorming in de asfaltlaag. Het is daarom van primair belang gebleken de scheurafstanden in de fundering onder de 15 meter te houden. Door de invloed van seizoens-temperatuurwisselingen zijn, ondanks het inkerven van de fundering, geen scheurafstanden onder de 35 meter te verwachten. Om eventuele additionele scheurvorming in de verhardingsfase te signaleren is de verhardingsfase, met het voor beton geschreven simulatieprogramma TEMPSPAN, gesimuleerd. Voor de simulatie van het verhardingproces zijn de eigenschappen van het slechts op Schiphol toegepaste cement gebonden granulaat d.m.v. proeven en metingen in kaart gebracht. Gebleken is dat ook in de verhardingsfase, nog bij direkte asfaltering, nog onder andere condities, additionele scheurvorming optreed. Om toch kleinere (gunstiger) scheurafstanden te verkrijgen zullen deze additionele scheuren door vliegtuigbelastingen, zettingen en klink moeten worden bewerkstelligd. Omdat dit onduidelijk te kwantificeren en moeilijk te reguleren mechanismen zijn, blijkt het beter de sterkte van de fundering te verlagen om zo de scheurafstand met een bepaalde zekerheid te kunnen forceren.

Door toename van omvang van de zeescheepvaart en door schaalvergroting in de zeevaart zal de zeetoegang IJmuiden over enkele jaren niet meer voldoen aan de eisen. Er zal daarom een nieuwe en grotere sluis worden aangelegd in het bestaande sluizencomplex. In een locatiestudie uitgevoerd door Rijkswaterstaat is vastgesteld dat de beste locatie voor de nieuwe sluis zal zijn tussen de aanwezige Middensluis en Noordersluis. De beschikbare ruimte voor de nieuwe sluis is daarom beperkt. Een rechte roldeur, die normaal bij brede zeesluizen wordt toegepast, is door de grote noodzakelijke breedte naast de sluiskolk niet mogelijk in de nieuwe zeesluis. Uit een variantenstudie naar mogelijke sluisdeuren voor de nieuwe zeesluis in IJmuiden bleek de gekromde roldeur het gunstigst uit de multicriteria-analyse te komen. Vervolgens is een onderzoek gedaan naar het toe te passen steunpunt voor de gekromde roldeur. Mogelijke opties waren steunpunten loodrecht op de deur, loodrecht op de doorvaart en in de richting van de boog. Bij een oplegging in de richting van de boog worden de krachten in de boog geminimaliseerd, daarentegen zijn de krachten in het sluishoofd groot en moeten zware pinnen worden toegepast om de deur te fixeren in de richting van de boog. In geval van steunpunten loodrecht op de doorvaart treden er grotere momenten op in de deur en is er alsnog een ingewikkelder systeem noodzakelijk die de deur zal inklemmen tussen de deurkas/deurnis loodrecht op de doorvaart. Bij de derde optie, een oplegging loodrecht op de deur, treden de grootste momenten op in de deur. Het bewegingswerk en de oplegging daarentegen kunnen simpel worden uitgevoerd waardoor bewezen technieken kunnen worden toegepast. Gekozen is daarom voor de steunpunten loodrecht op de deur. Er is een ontwerp gemaakt voor de gekromde roldeur met steunpunten loodrecht op de deur. De hoofdconstructie bestaat uit 9 horizontale liggers aan de binnen- en buitenzijde van de sluisdeur. Deze horizontale liggers zijn per laag met elkaar verbonden door middel van horizontale vakwerken. Daarnaast worden drijfkisten in de gekromde roldeur toegepast om het eigengewicht van de deur tijdens verplaatsen te reduceren en om in geval van onderhoud de deur drijvend te kunnen verwisselen met de reserve deuren. De nivelleerschuiven bevinden zich onder de drijfkisten. Ter plaatse van de drijfkisten en de nivelleerschuiven zijn de horizontale vakwerken vervangen door platen verstijfd met troggen. Aan de binnen-en buitenzijde van de deur is een huidplaat verstijfd met troggen aangebracht om positief en negatief verval te kunnen keren. De troggen zijn verticaal aangebracht en worden onderbroken door de horizontale liggers. Het ontwerp is vergeleken met het ontwerp van een puntdeur en sectordeur. Uit deze vergelijking blijkt dat de gekromde roldeur qua kosten, afmetingen en bewegingswerk gunstiger is dan de sectordeur en puntdeur. De stichtingskosten voor de sluisdeur en het bewegingswerk samen zijn ongeveer 115 miljoen euro. Dit is lager dan de stichtingskosten van de puntdeuren en sectordeuren met bewegingswerk. Vooral in oppervlaktebeslag is de gekromde roldeur een stuk gunstiger dan de puntdeur en de sectordeur. De gekromde roldeur neemt qua oppervlak weinig ruimte in en is daardoor een goed alternatief voor de rechte roldeur om grote sluiskolkbreedtes te overspanning wanneer weinig ruimte aanwezig is of ruimte erg schaars is.