Overzicht faalmechanismen traditionele bekledingen onder stroming
De belasting van stroming speelt vaak een ondergeschikte rol ten opzichte van golfbelasting. Hierdoor is er een aantal materialen dat in het algemeen niet op stroming wordt gedimensioneerd/getoetst. Eén van deze materialen is asfalt. Dit wil echter niet zeggen dat er ook daadwerkelijk geen belasting door stroming is. Enkele voorbeelden van situaties op traditionele bekledingen op het buitentalud waarbij belasting door stroming een rol kan spelen zijn:
- toplaaginstabiliteit bij zetsteen;
- erosie van grasbekleding;
- erosie van los gestorte materialen;
- migratie door het filter.
Deze situaties worden in deze paragraaf verder toegelicht. De sterktefilosofie van de
verschillende bekledingen is te vinden in 3.1.2. Deze drie situaties dienen ter voorbeeld om
inzicht te geven tot welke faalmechanismen stroming kan leiden.
Toplaaginstabiliteit bij steenzetting
In uitzonderlijke gevallen is de belasting door stroming maatgevend ten opzichte van golven:
als de stroomsnelheid hoog is (>2 m/s [7]) of de turbulentie groot, en de golfhoogte relatief
laag. Het belangrijkste faalmechanisme is hier dan falen door te hoge opwaartse druk, die
vooral gerelateerd is aan turbulentie en stromingsdruk op onvermijdelijke oneffenheden in
het bekledingsoppervlak.
Erosie van losgestorte materialen
Zoals besproken in 3.1.4 wordt voor losgestorte elementen de golfbelasting
geschematiseerd als een stroming die op en neer loopt op het talud. De kracht op het
element hangt dan voornamelijk af van het stromingsveld in een golf. Voor stroming werkt
het mechanisme hetzelfde, het stromingsveld is echter geheel anders. De turbulentie is in
het algemeen veel lager, de turbulentie in golven wordt immers voor een groot gedeelte veroorzaakt door de golf die op het talud klapt. Daarnaast is bij langsstroming de oriëntatie van de helling anders. Dit maakt losgestorte stenen stabieler.
Migratie door het filter
Het kernmateriaal van de waterkering kan door langsstroming evenwijdig aan de
stroomrichting migreren door een laag onder de toplaag (zie Figuur 3-7, bijvoorbeeld
migratie door de eerste of tweede filterlaag). Hoewel dit niet hoeft te leiden tot
materiaaltransport door de toplaag kan dit wel tot ernstige schade leiden doordat migratie
van het kernmateriaal kan leiden tot (plaatselijke) verzakkingen.
