Doel en werkwijze - Ontwerp

In dit hoofdstuk wordt het ontwerpproces behandeld dat in het benedenrivierengebied wordt toegepast om tot een veilig dijkontwerp te komen. Zoveel mogelijk zal verwezen worden naar de relevante hoofdstukken uit dit deel van de Leidraad, en ook zo nodig naar deel 1. De achtereenvolgende stappen in het ontwerpproces krijgen ieder een eigen paragraaf. Ter wille van de overzichtelijkheid is het raadzaam bij de rapportage van het ontwerp dezelfde volgorde aan te houden. Vanwege de complexiteit van de dijkverzwarings- plannen wordt bij de planvorming gewerkt van grof naar fijn. Het ruimtebeslag van een dijk wordt bepaald door technische eisen van hoogte en stabiliteit, die te maken hebben met de veiligheid, en door factoren die verband houden met een verantwoord beheer en onderhoud van de dijk. Beslag leggen op ruimte brengt met zich mee, dat ook rekening moet worden gehouden met andere belangen langs de dijk. De te volgen planprocedure valt buiten het bestek van deze Leidraad, ook al omdat een en ander voldoende is geregeld in provinciale verordeningen. Bij het dijkontwerp moet de constructie worden afgestemd op de optredende belastingen. In de huidige ontwerppraktijk wordt in dit verband gesproken over grenstoestanden en faal- of bezwijkmechanismen; de belangrijkste grenstoestanden en bezwijkmechanismen van rivierdijken, waarop het ontwerp en dus ook deze Leidraad is gebaseerd, zullen nu worden behandeld.

3.1.1 Grenstoestanden

Een dijk verkeert gedurende het overgrootste gedeelte van zijn levensduur in geheel andere omstandigheden dan die waarop hij is ontworpen. Maar het gaat er nu juist om dat de dijk op het moment dat de ontwerpbelasting optreedt, in staat is het water veilig te keren. Hij moet, met andere woorden, voortdurend verkeren in een topconditie die slechts zelden wordt aangesproken. Droogte, neerslag, vorst, menselijke en biologische activiteiten kunnen bedreigend zijn voor een dijk, en zijn daarom mede bepalend voor de veiligheid. De voornaamste belastingen en bedreigingen zijn:

- waterstand;

- golven;

- weersinvloeden;

- drijvend ijs en vuil;

- biologische invloeden.

Tegenover de belastingen en bedreigingen staat de sterkte van de dijk, die bepaald wordt door de hoogte en de stabiliteit van het dijklichaam. Zodra de belasting (B) de sterkte (S) overschrijdt, bezwijkt de dijk. De toestand waarin de sterkte van een constructie of een onderdeel daarvan nog juist in evenwicht is met de erop werkende belastingen, wordt grenstoestand genoemd. Voor een veilige constructie geldt, dat

Een dijkconstructie kent evenveel grenstoestanden voor bezwijken als bezwijkmechanismen. Als voor alle bezwijkmechanismen de sterkte groter is dan de belasting, dan geldt dit ook voor de constructie als geheel; de dijk is dan veilig.

3.1.2 Bezwijkmechanismen

De meest relevante bezwijkmechanismen in relatie tot de belastingen en sterkten zijn samengevat in figuur 3.1. Om een veilige dijk te kunnen ontwerpen zijn voor de verschillende bezwijkmechanismen ontwerpregels ontwikkeld, die in deze Leidraad worden behandeld, met hun toepassingen.