Waterdichte schermen - Toepassingsgebied - Bijzondere constructies

Het nuttig effect van waterdichte schermen is vooral te verwachten bij toepassing in relatief goed doorlatende, watervoerende zandlagen. Gelet op de opbouw van dijk en ondergrond kunnen de volgende gevallen worden onderscheiden.

Dijklichaam met goed doorlatende grondlagen

In veel oude dijkprofielen is een zekere gelaagdheid aanwezig, als gevolg van vroegere verhogingen. Hierin kunnen relatief goed doorlatende lagen voorkomen, als gevolg van bijvoorbeeld oude wegverhardingen van grind of puin met zand. Een dergelijke constructie is geen bezwaar zolang het water door een goede kleibekleding op het buitentalud belemmerd wordt de dijk in te treden. Is deze bekleding niet aanwezig of onvoldoende dicht, dan kan de waterspanning in de dijk snel oplopen; dat kan gevaar voor uitspoeling en stabiliteitsverlies van het binnentalud opleveren. Als het aanbrengen van een goede kleibekleding op het buitentalud op grote bezwaren stuit, kan men overwegen om inde dijk een verticaal, waterdicht scherm aan te brengen, zoveel mogelijk aan de waterkerende zijde ervan.

Watervoerende zandondergrond van grote dikte, onder een deklaag

Het meest voorkomende geologische profiel langs de rivieren is in de volgende figuur aangegeven. De watervoerende zandlaag, vaak tientallen meters dik, staat in contact met de rivier. Binnendijks kunnen hoge waterspanningen onder de kleilaag voorkomen. Ook kan er gevaar zijn voor zandmeevoerende wellen.

Zandtussenlaag in de ondergrond

Langs de rivieren komen situaties voor met watervoerende zandtussenlagen in het afdekkende, slecht doorlatende pakket. Een verbetering van de stabiliteit van de dijk kan dan worden verkregen door het afsluiten van de ingesloten zandlaag.

d = de lengte van het scherm in de watervoerende zandlaag.
D = dikte van de watervoerende zandlaag.
L = breedte van de dijk.
Q = debiet in de watervoerende zandlaag onder de dijk, met waterdicht scherm.
Q_o = debiet in de watervoerende zandlaag onder de dijk, zonder waterdicht scherm.
φ = de stijghoogte in de watervoerende zandlaag.

Om een waterdicht scherm in een dergelijke situatie effectief te laten zijn, zou het nagenoeg de gehele zandlaag moeten afsluiten, zie ook de navolgende figuren. Hoewel technisch een dergelijke constructie wel te maken is, zal dit qua problemen tijdens de uitvoering, door de brede werkstrook en de inzet van zwaar materieel, vaak niet aantrekkelijk zijn. Een alternatief is het plaatsen van een kwelscherm binnendijks. Bij deze plaatsing is een scherm effectief ter voorkoming van piping en hoeft daarom niet zo lang te zijn. Voor nadere informatie wordt verwezen naar het TRZW (TAW, 1999).

In alle situaties moet het effect van het scherm op de waterhuishouding in dagelijkse omstandigheden ook worden beoordeeld. Door de plaatsing van waterdichte of waterremmende schermen kan wateroverlast ontstaan. Omgekeerd kunnen ook gebieden die afhankelijk zijn van kwelstromen verdrogen door de aanleg van waterdichte of waterremmende schermen. Bij ecologisch waardevolle gebieden is dat meestal ongewenst.