Taludhelling - Algemene gegevens constructie

De taludhelling speelt een rol in de volgende ontwerpaspecten:

• De taludhelling is een belangrijke parameter ten aanzien van toplaaginstabiliteit en afschuiving. Uit dat oogpunt geldt: hoe steiler, hoe ongunstiger.

• Een steile taludhelling (steiler dan 1:3) kan leiden tot beperkte betreedbaarheid van het talud (van belang voor uitvoering en beheer of voor recreatie).

• De taludhelling is mede bepalend voor de te bekleden oppervlakte en daarmee voor de kosten: een steilere helling leidt tot een kleinere oppervlakte (maar meestal ook tot een zwaardere bekleding).

  De taludhelling speelt een rol in de volgende toetsaspecten:

• Toplaaginstabiliteit onder golfaanval: alle niveaus;

• Afschuiving: alle niveaus;

• Materiaaltransport vanuit ondergrond: gedetailleerd;

• Erosie van de onderlagen: alle niveaus.

  Voor alle toetsingen geldt: hoe steiler hoe ongunstiger.

  De meeste aspecten van de aanwezige situatie zijn een randvoorwaarde voor het ontwerp, maar dat geldt niet helemaal voor de taludhelling. In zekere mate kan de taludhelling ook een ontwerpeigenschap zijn. Aan het begin van het ontwerpproces dat in Katern I wordt beschreven, staat de taludhelling meestal wel globaal vast: de helling is bijvoorbeeld ongeveer 1:3,5 vanwege de geometrie van de bestaande dijk waarop de steenzetting moet worden aangelegd. Aanpassingen van enkele tienden van de cotangens (dus bijvoorbeeld in de orde van 1:3,3 tot 1:3,7) zijn binnen het ontwerpproces van de steenzetting nog wel mogelijk, waarbij een afweging wordt gemaakt tussen de kosten van de bekleding, het benodigde grondverzet en eventuele andere factoren. De globale taludhelling kan dus worden gezien als een randvoorwaarde voor het ontwerp van de steenzetting, maar meer in detail is de taludhelling ook een ontwerpeigenschap.

  Daarbij moet ook worden opgemerkt dat een verandering van de taludhelling met het oog op de stabiliteit van de bekleding ook consequenties heeft voor golfoploop en – overslag. Bij een aanpassing van de taludhelling dienen ook de consequenties voor de benodigde kruinhoogte te worden nagegaan.

  Ontwerp

  Bij het ontwerp van een nieuwe dijk, dam of oever is de wijze van bepaling niet relevant. Bij het vervangen van een bestaande bekleding volgt de aanwezige taludhelling uit inmetingen (dwarsprofielen of DTM). Het gewenste detailniveau van de inmetingen moet vooraf zorgvuldig worden gekozen. Voor het ontwerp zijn minimaal alle strookgrenzen en duidelijke knikken van belang, maar ook gedetailleerdere inmeting is mogelijk. Het kan zinnig zijn om enkele profielen zeer gedetailleerd in te meten (bijvoorbeeld één punt per meter) om daardoor een exact beeld te krijgen van de variatie van de taludhelling.

  Toetsing

  Als in het archief recente inmetingen beschikbaar zijn, kunnen deze worden gebruikt voor de toetsing. De acceptabele ouderdom van de gegevens hangt af van de zettingen in het gebied, maar in het algemeen mogen de gegevens niet ouder zijn dan enkele jaren. Voor de taludhelling zijn ontwerpwaarden niet bruikbaar voor de toetsing.

  In de meeste gevallen zal de taludhelling ten behoeve van de toetsing worden ingemeten en vastgelegd in dwarsprofielen of een Digitaal Terreinmodel (DTM). De gewenste ruimtelijke spreiding van de meetpunten moet vooraf zorgvuldig worden gekozen en hangt af van de verwachte variatie. Voor de toetsing zijn minimaal alle

  strookgrenzen en duidelijke knikken van belang, maar ook gedetailleerdere inmeting is mogelijk. Het kan zinvol zijn enkele profielen zeer gedetailleerd in te meten (bijvoorbeeld één punt per meter) om daardoor een exact beeld te krijgen van de variatie van de taludhelling.

  Tenslotte wordt tegenwoordig steeds vaker gebruikgemaakt van het meten van de hoogteligging vanuit een vliegtuig (‘invliegen’). Hiermee kan een verticale nauwkeurigheid van plus of min 7 centimeter worden bereikt; de horizontale nauwkeurigheid is veel beter. De haalbare nauwkeurigheid van de taludhelling hangt dus af van afmetingen van de vlakken waarvoor de helling wordt bepaald: bij grote vlakken is het resultaat nauwkeuriger dan bij kleine vlakken. Ook de hardheid en vlakheid van de vlakken speelt een rol. Bij begroeiing neemt de nauwkeurigheid af.

  Toetsing

  Ingemeten taludhellingen kunnen rechtstreeks worden gebruikt voor de toetsing, zonder veiligheidsfactoren. Wel moet zorgvuldig worden omgegaan met de ruimtelijke samenvoeging van meetpunten in relatie tot de vakindeling (zie paragraaf 3.4). Als binnen één toetsvak meerdere meetpunten liggen, moet worden gerekend met de steilste waarde die bij de verschillende meetpunten is gevonden.

  Ontwerp

  Vanwege de grote invloed op de toplaaginstabiliteit moet in het ontwerp een zorgvuldige keuze worden gemaakt voor de rekenwaarde van de taludhelling. Voor de ontwerpberekeningen moet een zo goed mogelijke benadering worden gevonden van de taludhelling die in werkelijkheid zal worden aangelegd. In de praktijk zullen twee soorten verschillen optreden tussen de ontwerpwaarde en de werkelijke waarde:

• Ten eerste is er altijd enige uitvoeringstolerantie, waardoor de werkelijk aangebrachte taludhelling steiler of flauwer kan zijn. In de ontwerpberekeningen kan het beste worden uitgegaan van een afwijking in ongunstige richting, dus een steilere helling. In de praktijk wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met een afwijking op de cotangens van orde 0,2 (dus rekenen met 1:3,8 in plaats van 1:4,0).

• Ten tweede moet in sommige gevallen rekening worden gehouden met het verschijnsel tonrondte. Een nieuwe bekleding over het gehele profiel wordt in de praktijk vaak, uit esthetisch oogpunt, met een convexe (bolronde) vorm aangebracht. Als dit niet in het bestek is vastgelegd, wordt het onderste deel van het talud hierdoor steiler en het bovenste deel flauwer dan de bestekshelling aangelegd. In de ontwerppraktijk wordt hiermee rekening gehouden door voor het onderste 2/3 deel van het talud te rekenen met een extra afwijking op de cotangens van orde 0,2 (dus bijvoorbeeld 1:3,6 in plaats van 1:3,8). Overwogen kan worden om voor het bovenste deel te rekenen met een positieve afwijking van orde 0,2.

In het algemeen wordt bij het ontwerp en toetsing van steenzettingen gewerkt met een taludhelling waarvan de cotangens op 0,1 nauwkeurig is afgerond.