Buitenwaartse stabiliteit (bij par. 2.4.4) vervolg - Bijlage 4

Aangezien er geen sprong in de totaalspanning kan optreden, betekent een sprong in de waterspanning ook een sprong in de korrelspanning. De korrelspanning in het diepe zand in verticaal C is kleiner dan aan de onderkant van het slappe lagen pakket omdat de waterspanning in het zand groter is.

In de tot nog toe aanbevolen methode wordt gesteld dat de korrelspanning aan de onderkant van het slappe lagen pakket in andere verticalen dan verticaal C niet groter kan worden dan de korrelspanning aan de bovenkant van het diepe zand.

In dat geval moet er, op een niveau lager dan hc, ergens een overgangspunt O1 zijn waarvoor geldt

(hO1 - φLLW) - (w - φw) = 0

Wanneer wordt aangenomen dat φLLWongeveer gelijk moet zijn aan het niveau LLW geldt dat

h01 = LLW + w - φw.

Verticaal B valt bij LLW nog net droog. Het verloop van de stijghoogte in verticaal B is gegeven in tabel b4.4.

Tabel b4.4 Potentiaal ter plaatse van verticaal B bij drie verschillende buitenwaterstanden

Verticaal A ligt nog weer lager en valt ook bij LLW niet droog. Het verloop in verticaal A is gegeven in tabel b4.5.

Tabel b4.5 Potentiaal ter plaatse van verticaal A bij drie verschillende buitenwaterstanden

Stel dat verticaal D hoger ligt dan waterstand w. Bij het optreden van MHW kan er weliswaar enig water boven in het dijklichaam treden, maar aan de onderzijde van het slappe lagen pakket heeft het optreden van MHW geen gevolgen.

Tabel b4.6 Potentiaal ter plaatse van verticaal D bij drie verschillende buitenwaterstanden

Voor verticaal E boven het niveau MHW geldt hetzelfde.

Met de tot nu toe aanbevolen methode wordt niet alleen voor verticaal C maar ook voor de verticalen D en E een andere oplossing gevonden. Voor deze verticalen zou een (te) veilige oplossing worden gevonden.

In tabel b4.7 is de stijghoogte aan de onderzijde van het slappe lagen pakket bij LLW na MHW voor de verticalen A t/m E vergeleken met de waarden op basis van een berekening volgens de Leidraad voor het Ontwerpen van Rivierdijken, deel 1.

Tabel b4.7 Vergelijking tussen stijghoogten berekend met een alternatieve berekeningsmethode en de methode van de Leidraad voor het ontwerpen van Rivierdijken.

De corresponderende pn lijnen zijn getekend in figuur b4.19.

Figuur b4.19 Pn-lijnen van de alternatieve berekeningsmethode

De benadering volgens de Leidraad leidt in verticaal C tot lagere waterspanningen, in verticaal D tot hogere waterspanningen dan de voorgestelde benadering. Tussen C en D ligt een omslagpunt, dat in figuur b4.19 punt 02 is genoemd. Voor dat punt moet gelden:

hO2 =  φw + MHW -  φMHW

Samenvatting

De wijze van schematiseren van de waterspanningen voor de berekening van het buitentalud volgens de tot nu toe aanbevolen methode leidt niet altijd tot een veilige benadering.

Op basis van de stelling dat korrelspanningen kort na aanbrengen van een belasting, zeker aan de onderzijde van een slappe lagen pakket, niet veranderen, wordt een ander verloop van de pn-lijn voor de onderzijde van het slappe lagen pakket gevonden.

Vergelijking met de benadering volgens de tot nu toe gangbare methode leert dat er enkele verticalen zijn waar met kleinere korrelspanningen moet worden gerekend, maar dat er ook een groot aantal verticalen is waar juist met hogere korrelspanningen kan worden gerekend.

Afhankelijk van de ligging van de kritieke glijcirkel zal een scherper dan wel minder scherp gedimensioneerd ontwerp mogelijk zijn. In de praktijk blijkt dat het rekenen volgens de voorgestelde wijze doorgaans tot winst bij het ontwerpen leidt.

Referenties bij bijlage 4

[GeoDelft, 1978]

Advanced methods in groundwater flow computation, F.B.J. Barends, LGM-Mededelingen 19:1-148, GeoDelft, 1978.

[GeoDelft, 1988]

Opdrijven van ’t achterland bij hoogwater, F.B.J. Barends, GeoDelft, rapport CO-290831/2, maart 1988.

[TRZW, 1999]

Technisch Rapport Zandmeevoerende Wellen, Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW), Delft, 1999.

[H2O, 1988]

Getijde respons in grondwater onder Nederlandse dijken, J.Beouduin & F.B.J. Barends, deel 21(1/88), p. 2-5, 1988