Gedetailleerde toetsregels (vervolg) - Handreiking beoordeling Zettingsvloeiing

Stap 6d: bepaal de maximaal toelaatbare en de optredende inscharingslengte

Een zettingsvloeiing is pas schadelijk voor het waterkerend vermogen van de dijk als het schadeprofiel de dijk raakt (interactie met andere faalmechanismen wordt in deze redenatie Dit is een voorlopige modelfactor waarvoor de onderbouwing nog verder uitgewerkt moet worden. Dit zou tot aanpassing van de modelfactor kunnen leiden of tot een andere manier van toepassen van de modelfactor.

niet meegenomen). De maximaal toelaatbare inscharingslengte (zie Figuur 6.2) is dus de lengte van het voorland. Dat is een conservatief criterium. Immers, enige aantasting van de dijk hoeft nog niet tot een overstroming te leiden. Voor deze maximale inscharingslengte mag de totale lengte van het voorland in rekening worden gebracht, ofwel het “uittredepunt” van het maximaal toelaatbare schadeprofiel is de buitenteen van de dijk.

Naast de maximaal toelaatbare inscharingslengte, L_toelaatbaar, moet de optredende inscharingslengte L bepaald worden.

Als een zettingsvloeiing plaatsvindt, zal een deel van het vervloeide materiaal naar de zijkanten afvloeien. Door dit tweedimensionale effect zal de oppervlakte van de verdwenen grond bovenin het dwarsprofiel (Area 1 in Figuur 6.2) ongeveer een factor 1,4 groter zijn dan de oppervlakte van de grond die er aan de onderkant (Area 2) bijkomt. Het uitvloeiingsprofiel heeft ook niet één gelijkmatige taludgradiënt maar bestaat uit ruwweg twee delen; een zeer flauw ondergedeelte en een steiler bovengedeelte. Door [Silvis en De Groot 1995] is voor een tweedimensionale situatie een formule afgeleid voor deze massa/oppervlakte balans tussen vervloeid en gesedimenteerd materiaal. Daarbij is het genoemde verschil tussen Area 1 en Area 2 nog niet meegenomen. Indien deze verhouding wel wordt meegenomen, luidt de formule:

L = ax - Db

Onderstaande figuur geeft een weergave in dwarsprofiel.

Figuur 6.2 Inscharingslengte na zettingsvloeiing [Silvis en De Groot 1995]

Voor H, de totale taludhoogte, moet de werkelijke hoogte tot aan het voorland worden genomen en niet meer worden gerekend met de fictieve rekenhoogte van het talud. Dit geldt eveneens voor de taludhelling. Bij afwijkende geometrie of gedeeltelijke vloeiingen zijn vergelijkbare formules af te leiden uitgaande van een oppervlaktebalans (Area1= c Area2). In veel gevallen is c = 1,4 voldoende conservatief.

In vergelijking (6.4) staan drie onbekenden, te weten de helling van het bovenste steilere deel (β), het flauwe onderste deel (γ) van het schadeprofiel en de hoogte van het steilere

bovenste gedeelte (D).

De bandbreedte van de hellingsgradiënt van het bovenste steile deel van het schadeprofiel is echter beperkt. De onderste hellingsgradiënt is verreweg de belangrijkste onzekere parameter en is in de gedetailleerde toetsing als enige stochastische variabele in de bepaling van het optredende schadeprofiel gesteld. Daarom wordt voor de toetsing alle onzekerheid in die parameter gestopt en voor het bovenste steile deel de gemiddelde hellingsgradiënt aangehouden (1:2,6). Verder geldt D = 0,43H. Deze waarden voor het bovenste steile deel van de inscharing en de parameter D zijn gebaseerd op waarnemingen van circa 1100 taludinstabiliteiten in de Zuidwestelijke Delta en vele waarnemingen in zandwinputten (voornamelijk Gelderland en Overijssel, CUR 130).

Door Wilderom [1979] zijn meer dan 1100 taludinstabiliteiten in Zeeland geanalyseerd. Van de 145 zettingsvloeiingen waarvan voldoende gegevens bekend waren, zijn de statistische gegevens berekend. Zie Silvis en de Groot [1995]. De volgende tabel geeft een overzicht van de karakteristieken van de geanalyseerde schadeprofielen.

Tabel 6.1 Geometrische eigenschappen van het dwarsprofiel na optreden van een zettingsvloeiing

Na het bepalen van de maximaal toelaatbare inscharingslengte (L= de breedte van het voorland) kan met behulp van formules 0.4 (met cot β = 2,6 en D=0,43H) de te verwachten inscharingslengte L berekend worden als functie van de stochast γ. De daaruit volgende kansverdeling van L wordt afgeleid in de volgende stap.