Benodigde schematiseringen voor controle op opbarsten en piping
Wat over de stapsgewijze opzet schematiseringen van dijk en ondergrond ten behoeve van stabiliteitscontrole is gezegd in paragraaf 2.2 geldt grosso modo ook voor schematiseringen ten behoeve van het mechanisme piping. Alleen ligt hierbij de nadruk op de voor opbarsten en piping relevante aspecten.
De eerste stap is ook nu een globale karakterisering van de grondopbouw in de omgeving van de dijk. Het specifieke aspect voor piping hierbij is dat gelet wordt op mogelijke voorkomens van zandlichamen. De aard van de geologische ontstaans- geschiedenis van die voorkomens is al indicatief voor het type zand, afzettings- condities enzovoorts. In combinatie met de geplande of bestaande dijk ontstaat een globaal beeld van met welke voor opbarsten en piping relevante verschijnselen rekening gehouden moet worden. Als opbarsten van deklagen hierbij een rol kan gaan spelen, dan zullen ook de locale geohydrologische systeemkenmerken gekarakteriseerd moeten worden (tweede stap in paragraaf 2.2.2).
De derde stap, bestaat weer uit het geotechnisch schematiseren van de dijk en de ondergrond in de directe omgeving ervan. Hierbij komen de voor piping relevante vragen aan bod:
- gaat het om een configuratie van dijk en ondergrond waarin het mechanisme piping op kan treden? Welke andere erosie gerelateerde mechanismen kunnen ook van belang zijn? (zie hiervoor het Technisch Rapport Zandmeevoerende Wellen, TRZW [10])
- Welke zandlagen waarin mogelijk piping kan optreden zijn aanwezig?
- Bestaat de mogelijkheid dat bij het grondonderzoek langs de dijk locale zandvoorkomens, die blijkens de gebiedskarakterisering aanwezig kunnen zijn, toch gemist zijn?
- Zijn er deklagen binnendijks die mogelijk op kunnen barsten? Wat is hiervan de dikte, samenstelling en gewicht?
- Wat zijn de relevante kwelwegen (waar zitten intrede en uittredepunten)?
- Hoe varieert de configuratie van dijk en ondergrond in de lengterichting van de dijk binnen de strekking waarvoor een ontwerp gemaakt moet worden of welke getoetst moet worden? En is op voorhand al te zeggen op welke locatie of locaties het ‘dwarsprofiel’ maatgevend is? Is er duidelijk één maatgevend dwarsprofiel, of zijn er meerdere?
- Wat zijn mogelijke, misschien onwaarschijnlijke, maar niet op voorhand uit te sluiten afwijkingen van de geïdentificeerde maatgevende dwarsprofielen? (Dit betreft zowel de ondergrondopbouw en de geohydrologische systeem- werking, als de dijk zelf).
- Wat zijn de voor opbarsten en piping relevante eigenschappen van de grondlagen/ grondeenheden in de schematiseringen voor de maatgevende dwarsprofielen?
Dit proces leidt tot één of meer geschematiseerde dwarsprofielen die als ingang dienen voor de vervolgstappen (analyses van opbarsten en piping). Zie hiervoor ook het TRZW [10].
- Als er potentiële opbarstsituaties zijn geïdentificeerd moeten opbarstpotentialen in de watervoerende zandla(a)g(en) worden bepaald. De geohydrologische karakterisering is hierbij een hulpmiddel om deze potentialen (veilig) te schatten, of met behulp van een rekenmodel voor grondwaterstroming te berekenen. Van belang hierbij is dat de uitgangspunten voor die rekenmodellen óf veilig gekozen worden óf gevalideerd, bijvoorbeeld aan de hand van waterspanningsresponsmetingen. De uitkomst(en) van de opbarstanalyse(s) is bepalend voor de vervolg- stappen.
- Blijkt uit de opbarstanalyse dat opbarsten met voldoende betrouwbaarheid kan worden uitgesloten (veiligheidsfactor op opbarsten >1.20) dan hoeft verdere controle op piping van de met die opbarstsituatie geassocieerde kwelweg niet plaats te vinden.
- Voor de overige geïdentificeerde kwelwegen moet via een pipinganalyse voldoende veiligheid tegen piping worden aangetoond. Hiervoor bestaan verschillende rekenmodellen (TRZW [10]).
