SBW Piping - Hervalidatie piping HP4. 2D/3D EEM grondwaterstromingsberekeningen onder een dijk ter bepaling piping-gevoeligheid

Abstract

Doel van het project SBW Hervalidatie piping is het identificeren van onzekerheden binnen de huidige piping toetsingregels en deze te verkleinen of te elimineren. Variaties in de ondergrond beïnvloeden het fenomeen piping op een complexere wijze dan in eenvoudige vuistregels kan worden uitgedrukt. Ter bepaling van de pipinggevoeligheid is in dit rapport de grondwaterstroming onder een dijk beschouwd voor een verscheidenheid aan situaties. Een lagenpakket is gemodelleerd met een grindlaag die zich bevindt op verschillende diepten en met verschillende uitgestrektheden in 2D en 3D. Het effect van de ligging van de grindlaag op het stromingsbeeld is bepaald aan de hand van eindige elementenberekeningen met het pakket ABAQUS. De verticale stroomsnelheden in een gebied ter plaatse van de teen zijn een maat voor de pipinggevoeligheid. Voor piping-gevoeligheid wordt doorgaans naar het verticale verhang gekeken dit is gelijk aan de -qzfk, de verticale stroomsnelheid gedeeld door de doorlatendheid van de desbetreffende laag. Dit betekent dat de resultaten van verticale stroomsnelheid direct gebruikt kunnen worden voor de bepaling van de piping-gevoeligheid, aangezien het verticale verhang als maat hiervoor gezien wordt. Het is waargenomen dat de aanwezigheid van verschillende lagen een significant effect heeft op de piping-gevoeligheid. Bij de uitvoering van een full-scale proef in het veld staat de vraag centraal of voor een vrij ingewikkelde geometrie van de grondopbouw zou moeten worden gekozen, omdat deze ook in de praktijk kan voorkomen. Uit het onderzoek volgt dat het verhang dat bij een wat ingewikkelder geometrie optreedt numeriek kan worden berekend zo dat een eenvoudige geometrie bij de uitvoering van een full-scale proef voldoende is.