De evaluatie van de stabiliteit van de stortstenen op de overgangsconstructie aan de Noordzee-zijde van de Oosterschelde-Stormvloedkering

Abstract

Benedenstrooms van uitstroomkonstrukties wordt het stroombeeld bij stromende afvoer gekenmerkt door drukfluctuaties, wervels en neren. Hierdoor kan nogal eens schade aan de uit stortstenen bestaande bodembescherming ontstaan. In het geval van een éénparige stroming met volledig ontwikkelde turbulente grenslaag is het begin van bewegen te beschrijven door het schuifspanningskriterium van Shields. Echter in het geval van een niet-éénparige stroming, zoals benedenstrooms van drempelkonstrukties, is nog weinig bekend over de stabiliteit van de bestorting. Het ontbreken van goede ontwerpformules heeft aanleiding gegeven tot nader onderzoek hiernaar. Het onderzoek omvatte een evaluatie van de stabiliteit van de stortstenen op de overgangskonstruktie aan de Noordzee-zijde van de Oosterschelde-kering, met als voornaamste doel de ontwikkeling van een stabiliteitskriterium. Voor deze evaluatie is gebruik gemaakt van diverse modelonderzoeken die in het kader van de dimensionering van de bestorting door het Waterloopkundig Laboratorium zijn uitgevoerd. In de beginfase van de evaluatie is een kort overzicht van de stand van zaken m.b.t. de stabiliteitsonderzoeken gegeven. Om inzicht in de stabiliteits-bepalende grootheden en de eventuele relaties daartussen te verkrijgen is vervolgens een dimensie-analyse uitgevoerd, teneinde deze relaties te kunnen toetsen aan de meetresultaten. Op basis van de modelonderzoeken zijn daartoe voor diverse waarden van de geometrieparameter d/h, de steenparameter ~D en voor diverse schuivenkonfiguraties de schadeverval relaties opgesteld. Daarbij zijn voornamelijk de belastingssituaties bij de gesloten kering met weigerende schuif en bij open kering onderzocht. Uit de schade-verval relaties konden vervolgens voor de beschouwde schadekriteria de kritieke vervallen afgelezen worden. Verwerking van de resultaten heeft voor ieder schadekriterium geresulteerd in een stabiliteitsrelatie tussen de geometrieparameter d/h en de stabiliteitsparameter H/tAD) voor zowel de belastingssituatie bij gesloten kering met weigerende schuif als bij open kering. De stabiliteitsrelatie is alleen geldig voor: 0.5 S d/h S 0.9. Uit deze relaties kwam eveneens naar voren dat de belastingssituatie bij gesloten kering met weigerende schuif maatgevend is m.b.t. de stabiliteit van de bestarting op de overgangskonstruktie aan de Noordzee-zijde.