Op veel dijken in Nederland ligt een grasbekleding op het buitentalud, kruin en/of binnentalud. Daar waar hydraulische belastingen te groot worden of het gras niet voldoende groeit wordt vaak een steenzetting of asfaltbekleding toegepast. In tegenstelling tot rivierdijken ligt bij zee- en meerdijken de grasbekleding daarom vaak alleen op het bovenste deel van het buitentalud. De kruin of/en het binnentalud is/zijn vrijwel altijd grotendeels met gras bekleed, ongeacht het watersysteem. Bij rivierdijken ligt op de kruin regelmatig een fietspad of weg. Tot nu toe wordt hier geen sterkte aan toegekend, mede omdat de belastingen op de kruin niet maatgevend zijn voor de grasbekleding. Dit artikel beschrijft de grasbekleding en hoe deze (hydraulisch) belast wordt.

Grasbekleding

Een grasbekleding speelt een belangrijke rol in de bescherming van dijken tegen erosie als gevolg van golfbelasting. Bij een grasbekleding op een dijk wordt onderscheid gemaakt tussen de top- en onderlaag, zie ook Figuur 2.

Toplaag

De toplaag is de buitenste verdedigingslaag van een bekledingconstructie.

In het geval van grasbekledingen bestaat de toplaag uit:

• De graszode en wortelzone.
• Het minder doorwortelde deel onder de zode.
• De minerale laag, inclusief organisch materiaal e.d. die wordt aangebracht voor de ontwikkeling van de grasbekleding.

De wortels bepalen in grote mate de erosiebestendigheid van de toplaag. De wortelzone is de zone die wordt gevormd door de graszode, inclusief de zone onder de graszode waar nog veel wortels een grote positieve bijdrage leveren aan de erosiebestendigheid van de dijkbekleding. De wortelzone heeft meestal een dikte van ca. 20 cm.

Onderlaag

Het deel van de deklaag dat nauwelijks is doorworteld, wordt ook wel de onderlaag genoemd. De onderlaag bestaat feitelijk alleen uit substraat.

Belastingen op grasbekledingen

Bij grasbekledingen op dijken kunnen de volgende belastingzones onderscheiden worden, zie Figuur 3:

1. Stromingszone (beneden de golfklapzone).
2. Golfklapzone.
3. Golfoploopzone.
4. Golfoverslagzone, binnenwaarts van de buitenkruinlijn.

De hydraulische belasting voor grasbekledingen bestaat voornamelijk uit golfaanval:

• Voor dijken waar de grasbekleding ook onder een beschouwde waterstand ligt, zijn golfklappen, golfoploop en golfoverslag van belang.
• Voor dijken waar de grasbekleding boven een beschouwde waterstand ligt, zijn golfoploop en golfoverslag van belang.

In een probabilistische aanpak kan de hoogte van de waterstand variëren. De golfklapbelasting is daarbij vaak maatgevend boven een golfoploopbelasting.  Daarbij moet wel opgemerkt worden dat een hogere waterstand minder waarschijnlijk is, waardoor een combinatie van en een hoge waterstand en hoge golven, minder waarschijnlijk is voor die gevallen waarbij de waterstand onafhankelijk is van de golfhoogte. Bij meren en de kust zijn deze vaak gecorreleerd.

Bij hoogwater op de rivieren kunnen grote stroomsnelheden ter plaatse van delen van de grasbekleding voorkomen. Doorgaans is de golfbelasting veel zwaarder dan de belasting als gevolg van stroming en levert stroming geen maatgevende belasting.

Het buitentalud van een dijk wordt belast met golfklappen, wanneer de waterstand gedurende een maatgevend hoogwater ter hoogte van (of boven) de grasbekleding ligt. Een golfklap door een brekende golf op het talud geeft een kortdurende lokale hoge waterdruk op het talud. Deze kortstondige stootimpulsen kunnen tot erosie van de grasbekleding leiden (zie het artikel Model GEBU-golfklap).

De golfoploopzone wordt gedefinieerd als het taluddeel boven de waterstand tot waar een golf maximaal kan oplopen. In deze zone bestaat de belasting uit golfoploop. De voor golfklappen karakteristieke dynamische impulsbelasting blijft bij golfoploop achterwege. Erosie van de grasbekleding vindt in de golfoploopzone vooral plaats bij oplopende golven (zie het artikel Model GEBU-golfoploop). Bij golfoverslag slaan de hoogste golven over de kruin van de dijk. De overslaande golven geven telkens gedurende enkele seconden een hoge stroomsnelheid op de kruin en het binnentalud. Ter plaatse van het golffront nemen de belastingen plotsklaps toe. Deze plotselinge toename in belasting, gecombineerd met de turbulente stroming stelt de grasbekleding bloot aan sterk wisselende gradiënten in waterdruk, waardoor de grasbekleding kan eroderen (zie het artikel Model GEKB). Het geleidelijk wegspoelen van gronddeeltjes uit en door de zode is bij grootschalige golfoverslagproeven niet maatgevend gebleken voor de sterkte van een grasbekleding met een dicht wortelnet.