Stabiliteit van steenzetting met Testblokken bij golfaanval

Abstract

Het “Vergelijkend onderzoek zetstenen voor dijken” is aan Deltares opgedragen door Rijkswaterstaat WVL, namens het Projectbureau Zeeweringen, het Project Afsluitdijk, het Corporate innovatieprogramma van RWS, de drie noordelijke waterschappen (Wetterskip Fryslân, Waterschap Noorderzijlvest, Waterschap Hunze en Aa’s, in het kader van een Projectoverstijgende Verkenning Waddenzeedijken van HWBP) en een vijftal marktpartijen. Het doel van het onderzoek is het vaststellen van de stabiliteit bij golfaanval van een aantal moderne type steenzettingen voor toepassing op primaire waterkeringen in Nederland. Daarnaast wordt van enkele typen steenzettingen ook de golfoploopremmende werking gemeten. Het in dit rapport beschreven deel van het onderzoek betreft de stabiliteit van zetstenen van het type Testblok. Ten behoeve van het bepalen van de golfoploopreductie van deze steenzetting zijn tevens testen uitgevoerd welke in dit rapport zijn beschreven, maar de analyse ervan is te vinden in Van Steeg (2015). Het Testblok lijkt op het Hillblock maar heeft een kleine geometrische afwijking. Hillblock B.V. participeert als marktpartij in het onderzoek. Om de stabiliteit bij golfaanval van Testblokken te bepalen is er grootschalig onderzoek uitgevoerd in de Deltagoot van Deltares. De schaal van dit onderzoek was 1:2. Alle maten die in dit rapport zijn gerapporteerd betreffen de waarden op modelschaal, dus zoals ze aanwezig waren in de Deltagoot. De beproefde steenzetting had een toplaagdikte van 0,15 m. Onder de Testblokken was een filterlaag aangebracht van steenslag met daaronder geotextiel. De constructie is beproefd met vier proefseries. Er is gestart met Test Serie 4, waarbij de taludbekleding bestond uit Testblokken boven de waterlijn en een relatief gladde bekleding onder de waterlijn. Het doel van deze proefserie was om de golfoploopreductiecoëfficiënt te bepalen voor een situatie waarbij Testblokken alleen boven de waterlijn zijn geplaatst. Bij deze serie werden simultaan Testblokken van het type Basis en Testblokken van het type Slim getest. Bij de tweede daaropvolgende proefseries, namelijk Test Serie 1 en 2, bestond het grootste gedeelte van het talud uit Testblokken van het type Basis. Alleen op het rechter deel van de oploopzone vanaf 0,8 m boven de waterlijn waren Testblokken van het type Slim aanwezig. In zowel Test Serie 1 als Test Serie 2, de zogenaamde korteduurproeven, is de brekerparameter constant gehouden. De golfhoogte is bij deze series na iedere proef (circa 1000 golven) verhoogd totdat schade optrad. Bij deze series is tevens de golfoploop gemeten. De laatste serie (Test Serie 3) bestond uit een langeduurproef met gelijkblijvende golfcondities. Na iedere proef is de vervorming en eventuele schade aan het talud geregistreerd. De proefresultaten laten een lagere stabiliteit zien dan de proefresultaten uit een eerder onderzoek met Hillblocks (deze blokken hadden een hoogte van 40 cm op ware grootte). Dit kan waarschijnlijk worden verklaard door de relatief lage voet van het Testblok met een hoogte van 30 cm op ware grootte. Hierdoor kan het inwasmateriaal eenvoudig uitspoelen, waardoor er minder klemming is en bezwijken eerder zal optreden. Voor zowel de proeven in het onderhavige rapport (Testblokken met een hoogte van 30 cm op ware grootte) als de eerder uitgevoerde proeven (Hillblocks met een hoogte van 40 cm op ware grootte) is de stabiliteitsfactor afgeleid: • Testblok met een hoogte van 30 cm (huidig onderzoek): fstabiliteit = 0,85 • Hillblock (Basisblock en Slimblock) met een hoogte van 40 cm (eerder onderzoek): fstabiliteit = 1,19 Deze factor voor Hillblocks is opgenomen in Steentoets2015.