Zoeken in deze site

Piping in niet homogene grondmassieven - Bijlage 2

Het rekenmodel volgens Sellmeijer is geldig voor een geideali­seerde geometrie en parameters van de watervoerende zandlaag, dat wil zeggen een laag met homogene doorlatendheidseigenschappen met een constante dikte die zich uitstrekt tot ver voorbij het uittreepunt. In werkelijkheid komen vaak afwijken­ de geometrieën voor, terwijl de zandafzettingen allerminst homogeen zijn. In een rivierengebied is de variatie in aard van de afzettingen groot. Er treden op korte afstand grote verschillen in afzettingsprocessen op (snelstromend water en stilstaand water vlak naast elkaar). Deze extreme variaties leiden tot een grote afwisseling van afzettingen. Er zijn ook uitgesproken 3 dimensionale situaties, zoals de veel voorko­mende watervoerende zandige geulopvulling dwars op de dijk, die een daarnaast gelegen zandpakket met een dunne afdeklaag kan voeden.

Als voldoende bemonsterd is kan het verloop van de lagen meestal globaal geschematiseerd worden in een tweedimensionale geometrie en kan van die lagen de doorlatendheid geschat worden. Dan kan een grondwaterstromingsmodel gemaakt worden en kan daarmee berekend worden wat de relatie is tussen het verval over de dijk en het debiet ter plaatse van het uittree­punt, waar een pipe kan beginnen te ontstaan.

Toepassing van de formule van Sellmeijer is in zo'n situatie mogelijk, mits een correctie wordt toegepast. Daarbij wordt de volgende filosofie gehanteerd. Van dominant belang voor het erosiemechanisme zijn de stijghoogte gradiënten in de water­voerende laag ter plaatse van het uittreepunt bij gegeven verval over de dijk. Deze gradiënten zijn recht evenredig met het uittreedebiet. Dit debiet is geen lokale parameter, maar wordt bepaald door de overall geometrie en de doorlatendheid van de watervoerende laag of lagen, ofwel de doorlaatbaar­heid van de watervoerende laag of lagen.

Bij een van de geïdealiseerde geometrie afwijkende geometrie hoort een afwijkend uittreedebiet en dus evenredig afwijkende gradiënten ter plaatse van het uittreepunt. De correctie dient erop gericht te zijn om bij de afwijkende geometrie en de geïdealiseerde geometrie gelijke uittreegradiënten te krijgen.

Het debiet bij het uittreepunt is in beide gevallen evenredig met het verval over de dijk. Dit wil zeggen dat de afwijkende geometrie gecontroleerd kan worden met de pipingformule voor de geïdealiseerde geometrie, mits daarbij met een gecorrigeerd verval over de waterkering wordt gerekend. De correctie is zodanig dat het gecorrigeerd verval bij de geïdealiseerde geometrie eenzelfde uittreedebiet oplevert als het werkelijk verval bij de afwijkende geometrie. Om die verhouding te kennen moeten grondwaterstromingsberekeningen worden gemaakt met beide geometrieën.

Bron

Handreiking constructief ontwerpen bijlagen 2 - 5 (L9a)

Hoofdstuk
Bijlage 2
Auteur
Viergever M.A., D. Stamm
Organisatie auteur
Grondmechanica Delft Afdeling Grondconstructies
Opdrachtgever
Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen
Verschijningsdatum
Maart 1994
PDF

Over versie 1.0: 29 juni 2018

Tekst is letterlijk overgenomen uit brondocument.