Zanddijk met zandige toplaag - Faalmechanismen

Zanddijk met zandige toplaag

Bij dit type waterkering moet worden gekeken naar evenwicht loodrecht op en evenwicht evenwijdig aan het talud. Evenwicht loodrecht op het talud wordt ook wel uitspoelen van gronddeeltjes genoemd, evenwicht evenwijdig aan het talud gaat over ondiepe glijvlakjes in de zandige toplaag.

Het uitspoelen van gronddeeltjes bij grondconstructies doet zich veelal voor aan de onderzijde van het binnentalud en wel tijdens of kort na hoge buitenwaterstanden. In de praktijk treedt dit verschijnsel alleen op bij granulaire, ofwel niet-cohesieve materialen. Bij cohesieve materialen zullen eerder diepere afschuivingen (zie § 5.3) ontstaan.

Het optreden van micro-instabiliteit behoeft niet onmiddellijk tot verlies van de waterkerende functie van het grondlichaam te leiden. Het weggespoelde materiaal zal op enige afstand worden afgezet. De uitspoeling zal bovendien (althans theoretisch) beperkt blijven tot die zone waar niet aan het stabiliteitscriterium wordt voldaan.

Voor bovenwatertaluds kan een globale afschatting van het schadeprofiel worden gemaakt onder de volgende aannamen (zie figuur 5.4.3):

• Het materiaal kan niet hoger dan het oorspronkelijk sijpeloppervlak uitspoelen;
• Het weggevloeide materiaal wordt afgezet onder een evenwichtshelling van circa 1√:5H;
• Het hoger gelegen materiaal kan wel bijzakken onder een helling van het natuurlijk talud; hierbij is een volume evenwicht noodzakelijk.

Figuur 5.4.3 Schadeprofiel

Als definitie van falen van het grondlichaam ten gevolge van uitspoelen van gronddeeltjes kan worden aangenomen, dat dit wordt bereikt wanneer de aantastingshoogte tot een minimale kruinbreedte voortschrijdt. De grootte van dit minimum of de mate waarin erosie mag toenemen is ter beoordeling van de dijkbeheerder.

Een tweede bezwijkmechanisme bij dit type dijk is het ontstaan van ondiepe glijvlakjes in de zandige toplaag (evenwicht evenwijdig aan het talud). Onder invloed van de stromingsdruk van het water dat bij het oppervlak uittreedt neemt de effectieve korreldruk van de gronddeeltjes af. Dit kan leiden tot het ontstaan van kleine, ondiepe glijvlakken.

Bij dit type dijk is de richting van de grondwaterstroming van belang. Bij taluds boven water treedt het grondwater vrijwel horizontaal uit het binnentalud. Bij taluds onder water (sloten, watergangen achter de dijk) liggen de equipotentiaallijnen vrijwel evenwijdig aan het talud en treedt het water loodrecht op het talud uit. Dit uit zich in een verschil in rekenregels voor taluds boven en taluds onder water.