Voor een breuksteenbekleding (zowel voor een gehele breukstenen taludbekleding als voor een (gedeeltelijke) overlaging) bestaat de toetsing uit het controleren of de steengradering voldoet aan de ontwerpcriteria bij de hydraulische belasting bij toetscondities.  Er wordt echter bij het beoordelen geen veiligheidscoëfficiënt toegepast.

Voor het uitvoeren van de toetsing dienen de volgende gegevens te worden verzameld:

• hydraulische randvoorwaarden
• taludhelling
• aanwezige breuksteen sortering
• laagdikte
• breedte teen
• lengte overlapping
• soortelijke massa van de stenen

Als er geen betrouwbare ‘as-built’-tekeningen zijn, dan moeten de eigenschappen in het veld opgemeten worden.

Altijd moet de kwaliteit van de breuksteen (steen zelf of van de laag) ter plekke gecontroleerd worden. Door stormen kunnen stenen verplaatsen, wegspoelen of zelfs breken.

De kern van de toetsing voor bekledingen wordt gevormd door rekenregels die zijn afgeleid van de formules van Van der Meer voor stabiliteit van breuksteen onder golfaanval. De maatgevende belasting op een breuksteenbekleding met losse breuksteen wordt gevormd door de golfklap in combinatie met de golfterugloop over de bekleding.

In het geval van een teenbestorting dient gezocht te worden naar de maatgevende golfhoogte met de bijbehorende waterstand, net als voor het ontwerp.

De S-waarden en N_od-waarden die in de toetsing gebruikt moeten worden hebben een ondergrens en bovengrens. Wanneer in de toetsing aan de ondergrens wordt voldaan dan zal de constructie een score 'goed' krijgen. Wanneer de stabiliteit van de constructie valt binnen de onder- en bovengrens is de score 'geavanceerd'. Wanneer ook niet aan de bovengrens wordt voldaan dan is de score 'onvoldoende'. De ondergrens in de toetsing is gelijk aan de ontwerpwaarde. De veiligheidscoëfficiënt wordt echter nu op 1,0 gezet, terwijl in het ontwerp met 1,1 wordt gerekend.

Bij een score ‘onvoldoende’ voor de breuksteenbekleding kan de score worden opgewaardeerd tot ‘voldoende’ als de reststerkte van het gehele dijklichaam ten aanzien van erosie volstaat. Voor overlagingen geldt in eerste instantie dat daarbij wordt aangenomen dat de toplaag van de onderliggende steenzetting ‘onvoldoende’ scoort en dus direct faalt als de breuksteenoverlaging faalt. Daardoor moet alleen de toetsing op de reststerkte van toplaag, onderlaag en kernmateriaal worden uitgevoerd.

Voordat de berekeningen worden gemaakt dient allereerst te worden nagegaan of de te toetsen constructie voldoet aan de toepassingsgrenzen van de rekenregels op basis van tabel 5.24 en 5.26 uit de [Rock Manual, 2007].

In een geavanceerde toetsing wordt de hulp van experts ingeschakeld om de specifieke situatie te beoordelen. Hierbij kan het nodig zijn de stabiliteit van de constructie via (kleinschalige) modelproeven aan te tonen.

Katern II: Toetsing

Stap 1: Toepassingsgrens

Voor breuksteenbekledingen is de Van der Meer-formule van toepassing. Er dient gekeken te worden of de verzamelde gegevens (onder andere hydraulische randvoorwaarden, geotechnische en materiaaleigenschappen) vallen binnen het geldigheidsbereik van de formule (zie Rock Manual tabel 5.24 en 5.26). Zo ja, dan kan de toetsing voortgezet worden met stap 2, anders moet vervolgd worden met een geavanceerde toetsing worden uitgevoerd, waarin bijvoorbeeld de reststerkte wordt meegewogen of schaalproeven worden uitgevoerd.

Bij een breuksteenoverlaging dient de laagdikte van de overlaging boven de gehele ‘onvoldoende’ steenzetting minimaal gelijk zijn aan 2∙D_n50, te bepalen met de Highest Point Method. De laagdikte moet minimaal gelijk zijn aan 1,8∙D_n50 als de ‘spherical foot staff method’ wordt toegepast.

Daarnaast dient voor breuksteenoverlagingen voldaan te worden aan de conditie voor diep water (h/H_s>3). In geval van ondiep water is een geavanceerde toetsing noodzakelijk. Als aan beide voorwaarden wordt voldaan wordt de toetsing voortgezet met stap 2, anders moet men verder met een geavanceerde toetsing.

Voor teenbestortingen dient eveneens het toepassingsgebied van de formule, zoals omschreven in de Rock Manual vergeleken te worden met de verzamelde gegevens.

Stap 2: Berekening nominale steendiameter met ontwerpformules

Bij het toetsen wordt er een veiligheidsfactor van 1,0 gehanteerd. Het toetsresultaat van de breuksteen is afhankelijk van de waarde van het schadegetal S of N_od.

Voor bekledingen gelden verschillende formules voor de twee typen golven: 'plunging' en 'surging'. Het gebruik van de plunging- of surgingformule is afhankelijk van de grootte van de brekerparameter, zie paragraaf 5.2.2.2 in de Rock Manual.

Bij de berekening van de nominale steendiameter voor overlagingen dient de correctiefactor Y gebruikt te worden door de minimaal benodigde D_n50 te delen door Y.

Het toetsingsresultaat van stap 2 wordt bepaald door de nominale steendiameter te berekenen met gebruikmaking van allereerst de ondergrens A en wanneer dit niet toereikend is met bovengrens B. De berekende steendiameter moet vergeleken worden met de aanwezige steendiameter.

De onder- en bovengrens van S of N_od dient gekozen te worden uit de tabellen in hoofdstuk 6. De toetswaarde is afhankelijk van:

• de taludhelling
• het soort constructie zoals aangegeven in de kolomhoofden van de tabel voor bekledingen. en
• de breedte van de teen voor de teenbestorting, wanneer deze kleiner is dan 10 maal D_n50.

Voor breuksteenbekledingen geldt:

• als S/N_od ≤ A dan is de score ‘goed’ en is dit tevens de eindscore.
• als S/N_od > B dan de score ‘onvoldoende’ en is dit tevens de eindscore.
• als A < S/N_od ≤ B dan dient in stap 3.1 de geavanceerde toetsing uitgevoerd te worden.

Met alleen het meetellen van de reststerkte kan maximaal een score voldoende behaald worden. Wanneer de score onvoldoende wordt behaald kan in stap 3.2 toch nog een score ‘goed’ worden behaald wanneer dit met behulp van een schaalmodel zal blijken.

Als de toetsing is uitgevoerd met de ondergrens van de D_n50 uit de tabel met standaardsorteringen, kan de toetsing nauwkeuriger worden uitgevoerd als door middel van metingen de werkelijke D_n50, ρ_s en laagdikte wordt bepaald. Dit betreft geen geavanceerde toetsing, maar een verbeterde gedetailleerde toetsing.

Stap 3: Geavanceerde toetsing

Voor het uitvoeren van een geavanceerde toetsing wordt eerst gekeken in hoeverre de verwachte inspanning opweegt tegen de kans op slagen (stopcriterium). De geavanceerde toetsing wordt uitgevoerd in samenwerking met experts en kan bestaan uit het nader beoordelen van de hydraulische belasting, de sterkte van de breuksteen bekleding en/of de reststerkte van de bekleding. De geavanceerde toetsing is in twee stappen opgedeeld. Allereerst kan in stap 3.1 de reststerkte worden bepaald. Wanneer deze voldoende groot is, dan is de score voldoende en is dat direct de eindscore. Wanneer de score onvoldoende is kan de toetsing worden voortgezet met stap 3.2. In stap 3.2 zijn er diverse mogelijkheden om de toetsing te verbeteren. Dit kan bijvoorbeeld met het nauwkeuriger bepalen van de hydraulische belasting, met probabilistische berekeningen, kleinschalig modelonderzoek, of een combinatie hiervan. In alle gevallen is hulp van een expert nodig. Wanneer het stabiliteitsgetal zich bevindt tussen A en B dan is de verwachting dat een schaalmodelproef een score ‘goed’ kan opleveren.