Voorbeeld van de klassieke berekening van een diepwand - Bijlagen

Voorbeeld van de klassieke berekening van een diepwand

Het onderstaande voorbeeld betreffende de klassieke berekening van een kistdam is ontleend aan [53].

Het Technisch Rapport Kistdammen en Diepwanden is samengesteld op basis van de resultaten van deze en andere studies. Omdat niet in alle studies dezelfde werkwijze is gevolgd kunnen er verschillen optreden tussen de in het rapport voorgeschreven werkwijze en de in deze appendix gevolgde aanpak. Om die reden moet deze appendix niet worden beschouwd als een exacte weergave van de betreffende berekeningsmethode doch alleen als een illustratie daarvan.

Uitgangspunten

De in dit hoofdstuk beschreven diepwandberekeningen zijn uitgevoerd voor het geval waarbij geen overdruk in het pleistocene zand heerst; er bestaat dus geen gevaar voor opdrijven. Wel is erosie van het binnentalud opgetreden.

Het diepwandontwerp vindt plaats volgens de methode van de verend ondersteunende liggers.

Als toetswaarden voor krachten- of momentevenwicht wordt een waarde van 1,17 aangehouden.

Geometrie

In dit voorbeeld is gebruik gemaakt van het principeplan voor de dijkversterking van Hardinxveld-Giessendam Centrum, alwaar een diepwand geprojecteerd is. De geometrie is ontleend aan het principeplan voor de dijkversterking dwarsprofiel Dp. 032+012m (vak 6).

Dikte van de diepwand

De dikte van een diepwand is van invloed op de benodigde inklemmingslengte van de diepwand: een dikkere diepwand zal minder vervormen, zodat de benodigde inklem-mingsdiepte geringer zal zijn dan bij een dunnere diepwand. De dikte van de diepwand dient ook praktisch uitvoerbaar te zijn. In dit voorbeeld is de dikte van de diepwand 1,0m aangezien een diepwand van deze dikte voldoende stijfheid bezit en praktisch uitvoerbaar is.

Diepte van de erosiekrater

Onder maatgevende omstandigheden is het mogelijk dat het binnentalud wegerodeert als gevolg van overslaand water. De dijk moet in dit geval zijn waterkerende functie behouden, zodat de diepwandconstructie zelfstandig moet blijven functioneren. In deze analyse is er vanuit gegaan dat het binnentalud wegerodeert tot het binnendijks maaiveld NAP (+ 0,0 m).

Grondopbouw

In de grondopbouw is het slappe lagen pakket dat werd aangetroffen in Hardinxveld- Giessendam Centrum vak 6 geschematiseerd tot drie slappe lagen.

De grondopbouw is als volgt:

Tabel 1 Grondopbouw voorbeeld klassieke diepwandberekening

Grondeigenschappen

Voor de verschillende rekenmodellen zijn invoerparameters voor de grondeigen- schappen benodigd. In bijlage C, tabel 2 is een overzicht gegeven van de benodigde materiaalparameters. In tabel 2 zijn de grondparameters opgenomen die in dit voorbeeld van de diepwandberekening gelden:

Waterspanningen

Voor wat betreft de waterspanningen in de dijk is uitgegaan van het volgende:

• Het freatisch vlak heeft buitendijks een hoogte van NAP +2,0m en binnendijks NAP -1,3m.
• De waterspanningen verlopen hydrostatisch met de diepte ten opzicht van het freatisch vlak.

Berekening

Met een model voor verend ondersteunde liggers is een globaal diepwandontwerp gemaakt. Hiervoor is gebruik gemaakt van computerprogramma MSHEET, gebaseerd op de theorie van verend ondersteunde liggers.

De diepwandberekening wordt uitgevoerd in twee bouwfasen:

• Initiële toestand, waarin het talud binnendijks nog aanwezig is, zie figuur 1.
• Uiteindelijke toestand, waar door erosie het talud is weggeslagen, zie figuur 2.

Uitgegaan is van een diepwand met een dikte van 1,0m en een kerende hoogte van 5m. Voor een inklemmingsdiepte Lk0 van 5,0m en geschatte beddingsconstante in het zand kh van 15.000kN/m3 is de benodigde stijfheid EI voor de diepwand bepaald, zodanig dat de uitwijking aan de top van de diepwand circa 0,1 m bedraagt (zie tabel 3).

Tabel 3 Resultaten MSHEET berekeningen bij verschillende inklemmingsdiepten

Figuur 1 Initiële toestand diepwandberekening

Figuur 2 Uiteindelijke toestand diepwandberekening