Faalmechanismen

Faalmechanismen bij grondconstructies

Een waterkering kan op verschillende manieren falen. Deze manieren worden faalmechanismen genoemd. Onderstaande figuur geeft een overzicht van faalmechanismen bij grondconstructies. De verschillende faalmechanismen kunnen elkaar beïnvloeden. Zo kan een afschuiving van het binnentalud ook leiden tot aantasting van de erosiebestendigheid van het binnentalud. Met dergelijke interacties zou in betrouwbaarheidsanalyses rekening moeten worden gehouden.

faalmechanisme
Figuur 1 Faalmechanismen bij grondconstructies

Faalmechanismen bij duinen

Het veruit belangrijkste faalmechanisme weer bij duinen, duinafslag. Golven leiden daarbij tot erosie van het buitentalud waardoor delen van het duin in de zee verdwijnen. Als het duin te ver erodeert, kan het duin het buitenwater niet langer keren en zal een overstroming optreden.

faalmduinen
Figuur 2 Deze figuur geeft het faalmechanisme weer bij duinen, duinafslag. Golven leiden daarbij tot erosie van het buitentalud waardoor delen van het duin onder water verdwijnen en op het strand of vooroever worden afgezet. Als het duin te ver erodeert breekt het duin door. Het kan dan het buitenwater niet langer keren met een overstroming van het achterland als onontkoombaar resultaat.

Faalmechanismen bij kunstwerken en bijzondere constructies

Bij kunstwerken en waterkerende constructies zijn naast overlopen en golfoverslag ook de volgende faalmechanismen van belang:

  • Falen van waterkerende constructieonderdelen.
  • Algeheel stabiliteitsverlies van het kunstwerk.
  • Falen van overgangsconstructies, bijvoorbeeld door interne erosie.
  • Niet of niet tijdig sluiten van een beweegbare kering.

Het laatste faalmechanisme wijkt sterk af van alle overige genoemde mechanismen: hier is niet alleen het gedrag van materialen aan de orde, maar ook het gedrag van mensen en machines. Het zal duidelijk zijn dat bij het falen van beweegbare keringen heel andere factoren een rol spelen dan bij andere typen waterkeringen.

Faalmechanismen en verzwarende omstandigheden

Objecten in, op of bij een waterkering kunnen de kans op bovengenoemde faalmechanismen vergroten. Zo kan het omwaaien van een boom, waarbij de wortels worden losgetrokken, ertoe leiden dat de weerstand van het binnentalud tegen golfoverslag afneemt. Paaltjes of trappen op een dijk kunnen leiden tot lokaal hogere stroomsnelheden bij golfoverslag, waardoor sneller erosie optreedt. Lekkages of explosies van pijpleidingen kunnen de sterkte en de kerende hoogte van de waterkering aantasten. Bij de beoordeling van de betrouwbaarheid van een waterkering moet worden vastgesteld welke objecten een relevante rol spelen.

Literatuur

Tekst letterlijk overgenomen uit:

Kok, M., R.B. Jongejan, M.W.C. Nieuwjaar en I.C. Tánczos. Grondslagen voor hoogwaterbescherming ; Tweede herziene druk. Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW), november 2017.

Over versie 1.0: 02 april 2021

Grondslagen voor hoogwaterbescherming, november 2017. Tweede herziene druk.