Zanddijk met een toplaag van klei - Faalmechanismen

Zanddijk met een toplaag van klei

Bij de beoordeling van dit type dijk moeten twee zaken tegen elkaar worden afgewogen, te weten de druk in het grondwater tegen de binnentaludbekleding en daar tegenin werkend het gewicht van de binnentaludbekleding.

Bij het bepalen van de waterdrukken onder een taludbekleding komt het er in de gevolgde beschouwing op neer dat de te verwachten freatische lijn in het grondlichaam wordt bepaald. Vervolgens wordt beneden het punt waar de freatische lijn de binnenbekleding raakt een hydrostatisch drukverloop verondersteld. Deze laatste aanname bevat enkele vereenvoudigingen, zoals het weglaten van stromingsdrukken. Deze vereenvoudiging wordt relatief gezien, toelaatbaar geacht.

Indien wordt uitgegaan van een initiële toestand waarbij buiten- en binnenwaterstand gelijk zijn, kan het volgende model worden geschetst . Op een zeker tijdstip treedt een plotselinge, langdurige verhoging van de buitenwaterstand op. De positie van de freatische lijn in het grondlichaam zal nu veranderen, omdat door de buitentaludbekleding en door de ondergrond water naar binnen dringt. Door snelheids- en geometrie-effecten zal de freatische lijn aan de buitentaludzijde het snelst stijgen. Vervolgens zet deze stijging zich door naar het binnentalud (zie figuur 5.4.2).

Figuur 5.4.2 Opdrukken en afschuiven van binnenbekleding

Indien de freatische lijn onder het binnentalud zoveel stijgt dat zij boven het binnendijks maaiveld uitstijgt, kan de binnentaludbekleding afgedrukt worden. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat door de binnentaludbekleding geen noemenswaardige grondwaterstroming plaatsvindt. Onder deze aanname zal de binnentaludbekleding worden opgedrukt indien de hydrostatische drukken in het grondlichaam groter worden dan het gewicht van de bekleding. Na het opdrukken van de bekleding kan uitspoeling van onder de bekleding aanwezige gronddeeltjes plaatsvinden.

Een tweede bezwijkmechanisme dat bij dit type waterkering moet worden gecontroleerd is afschuiven van de binnenbekleding.

Als gevolg van de hoge waterstand ontstaat een waterdruk onder de minder doorlatende binnenbekleding. Hierdoor neemt de effectieve korrelspanning (grondruk min de waterdruk) op het grensvlak tussen kern en binnenbekleding af, ook al is de waterdruk nog niet zo groot dat afdrukken van de binnenbekleding aan de orde is. Als gevolg van een verminderde effectieve korrelspanning kan minder schuifweerstand worden geleverd. De binnenbekleding heeft een gewichtscomponent evenwijdig aan het binnentalud. Als de waterspanningen onder de bekleding te hoog oplopen kan een afschuiving van de binnenbekleding het gevolg zijn.