Copy of Ontwerpcase opbarsten en piping - Voorbeeld: opzet grondonderzoek en schematiseringen voor opbarsten en piping

Stap 5: Bepaling schematiseringfactor

Om onzekerheden in het schematiseringproces te verdisconteren dient de beno- digde schematiseringfactor γb,reqte worden bepaald (deze kan dus afwijken van de gekozen schematiseringfactor γb;keuze). Hiertoe worden de onzekerheden in de schematisering geïnventariseerd, welke kunnen worden bepaald met een gevoelig- heidsanalyse. Als hoofdcategorieën van de onzekerheid kan gedacht worden aan:

• Bodemopbouw. Niveau van laagscheidingen en het al dan niet aanwezig zijn van bepaalde lagen;
• Water(over)spanningen;
• Geometrie;
• Overige. Bijvoorbeeld kortsluiting t.g.v. graverijen, uitvoerings- en beheers- aspecten.

Aan de hand van deze hoofdcategorieën zijn een aantal scenario’s opgesteld. Hierbij is zowel de invloed van het scenario op de veiligheid, als de kans dat een bepaald scenario optreedt van belang. In dit geval worden drie scenario’s onder- scheiden.

Scenario 1:

In de basis schematisering is ervan uitgegaan dat tijdens het hoogwater het peil in de sloot door de beheerder wordt opgezet tot aan maaiveldniveau, ofwel polder- peil plus 0,3 m. Door menselijk falen kan het zo zijn dat die niet gebeurt. De veilig- heidsfactor neemt in dit geval af tot Fpip= 1,13. De kans op een fout tengevolge van menselijk handelen wordt ingeschat op 10%.

Scenario 2:

In de basis schematisering is ervan uitgegaan de lengte van het opbarstkanaal 1,0 m is. Deze waarde is gebaseerd op de minimale dikte van de deklaag in de binnen- teen van de dijk. Het is echter mogelijk dat deze deklaag in het achterland, waar de nieuwe kwelsloot komt te liggen, een stuk dunner of zelfs afwezig is. Aangezien er geen sonderingen beschikbaar zijn ter plaatse van de nieuwe sloot, wordt de kans op dit scenario ingeschat op 10%. De veiligheidsfactor bij een scenario zonder deklaag is Fpip= 1,13.

Scenario 3:

Gezien de dikte van het watervoerend pakket, is de dikte ervan aan de hand van een geohydrologische kaart bepaald. Hieruit is af te leiden dat de dikte van het eerste watervoerende pakket ca. 30 m en de dikte van het tweede watervoerende pakket 20 m bedraagt. De waterscheidende laag is volgens de kaart wellicht niet aanwezig. Een dikker watervoerend pakket van 50 m leidt tot een veiligheidsfactor van Fpip= 1,20. Afwezigheid van de deklaag wordt onwaarschijnlijk geacht, maar zeker niet uit te sluiten (kans 10%).

Merk op dat voor het model van Sellmeijer ook andere parameters, zoals bijvoor- beeld de doorlatendheid, een significante invloed op de veiligheidsfactor kunnen hebben. De onzekerheid in deze parameters wordt echter met behulp van het schatten van lage representatieve waarden in rekening gebracht (merk op dat voor de berekening geen materiaalfactoren worden toegepast). Grote afwijkingen van de parameters ten gevolge de (locale) aanwezigheid van grondlagen die (sterk) afwijkende eigenschappen hebben dienen wel met behulp van de schematisering- factor te worden verdisconteerd.

In tabel 6.3 is een samenvatting van de bepaling van de schematiseringfactor weergegeven. Hierbij is in dit geval gebruik gemaakt van tabel 3.6. Hieruit volgt dat de schematiseringfactor in dit geval γb = 1,17 bedraagt.

Tabel 6.3: Invultabel bepaling schematiseringfactor piping

De benodigde schematiseringfactor γb, pip, req= 1,17 is kleiner dan de gekozen schematiseringfactorvan 1,30. Dit betekent dat de gekozen schematiseringfactor in elk geval groot genoeg is om de onzekerheden voldoende af te dekken.

Stap 6: Nut van optimalisatie van het ontwerp

Aangezien de gekozen schematiseringfactorsignificant groter is dan de benodigde schematiseringfactor en er geen andere ontwerpeisen zijn ten aanzien van de breedte van de pipingberm, ligt optimalisatie van het ontwerp voor de hand.

Een voor de hand liggende ontwerpaanpassing is het verkleinen van de breedte van de pipingberm, door deze opnieuw te dimensioneren op basis van een sche- matiseringfactor die (bijna) gelijk is aan de berekende benodigde schematisering- factor. Dit nieuwe ontwerp dient vervolgens onderbouwd te worden door het opnieuw doorlopen van stap 4, 5 en 6.

Denkbaar is dat daarbij ook gekeken wordt of de geïdentificeerde onzekerheden te reduceren zijn, waardoor wellicht met een nog kleinere schematiseringfactor volstaan kan worden. Zo zou door aanvullend grondonderzoek de dikte van de deklaag ter plaatse van de toekomstige sloot nauwkeuriger bepaald kunnen worden, bijvoorbeeld met geofysische metingen. Echter, daarmee wordt maar één van de twee onzekere factoren, die nu leiden tot een benodigde schematiseringfactor van 1,17, aangepakt. Als aan de andere (scenario 1 in tabel 6.3) niets wordt gedaan blijft de benodigde schematiseringfactor ongeveer net zo groot.

Stap 7: Beoordeling en rapportage

Nadat het ontwerp is afgerond dienen de resultaten gerapporteerd te worden. Aangezien bij het bepalen van de schematiseringfactor vaak subjectieve keuzes en inschattingen een rol spelen is een goede en overzichtelijke rapportage van groot belang, zodat de gemaakte keuzes ook door derden kunnen worden beoordeeld.