De elementen van een dijklichaam worden in dit artikel gedefinieerd aan de hand van het dwarsprofiel, zie Figuur 1. Een dijk kent een binnen- en buitenzijde, aan de binnenzijde van het dijklichaam grenst het te beschermen achterland. Aan de buitenzijde grenst het te keren water of een uiterwaarde ook wel de vooroever of het voorland genoemd. Verder zal er in dit artikel een onderscheid worden gemaakt tussen primaire en belangrijke elementen. Alle dijken in Nederland hebben de primaire elementen van een dijklichaam. De bijzondere elementen komen voor in specifieke gevallen.
Figuur 1 Schematisatie van het dwarsprofiel.
Primaire elementen
Hoogtegeometrie
De hoogtegeometrie beschrijft de schematisering van de dwarsprofiel hoogte van een dijk, met andere woorden de ligging van het maaiveld. De hoogtegeometrie van een dijk bestaat uit karakteristieke punten met rechte lijnen tussen twee punten. Karakteristieke punten van een dijk zijn punten zoals het binnentalud, het buitentalud en de kruin [D-Soil Model, 2017]. Deze punten zijn belangrijk bij bijvoorbeeld het schematiseren van de waterspanningen voor stabiliteitsberekeningen. Een voorbeeld van een hoogtegeometrie is in Figuur 2 weergegeven.
Figuur 2 Voorbeeld van de hoogtegeometrie van een dijk [D-Soil Model, 2017].
Kruin
De kruin is de (meestal vlakke) top van het dijklichaam, deze heeft een bepaalde kruinhoogte en -breedte. Een voldoende hoge kruin voorkomt significante golfoverslag. Een te hoog golfoverslagdebiet kan leiden tot erosie van het binnentalud of oppervlakkige of diepe afschuiven [Technisch rapport waterkerende grondconstructies, 2001].
Dijkkern
De dijkkern geeft stabiliteit aan het dijklichaam. Het is van belang dat de dijkkern stabiel blijft bij veranderingen in interne of externe belastingen. De benodigde afmetingen van de dijkkern hangen af van de sterkteparameters van de grondsoort, de dijkbasis, de kruinhoogte en de belasting. De dijkkern wordt tegenwoordig vooral met zand gemaakt, echter zijn er ook dijkkernen in Nederland van klei of veen.
Meerdere elementen van de dijkkern zijn van belang. Het gewicht en de schuifsterkte van de ondergrond voorkomt het zijdelings wegschuiven van de dijk bij een te hoge waterstand. Het gewicht kan echter ook (samen met andere elementen) leiden tot zettingen in de ondergrond. De doorlatendheid van de dijkkern heeft invloed op de snelheid van verandering van waterspanningen in de dijk. Bij een snelle verhoging van waterstanden blijven de grondspanningen gelijk en kunnen waterspanningen in een slecht doorlatende dijkkern oplopen, hierdoor neemt de schuifsterkte af. De dijkbasis bepaalt mede de lengte van de kwelweg voor grondwater dat door de watervoerende zandlagen onder de dijk naar het achterland loopt en bepaalt daarmee de grootte van het verhang dat kan leiden tot piping.
Meestal is de grondsamenstelling van de dijkkern niet geschikt om belastingen van golven, stromingen etc. te weerstaan en is daarom vaak beschermd door een dijkbekleding.
Buitentalud
Het buitentalud is de helling vanaf de kruin van de dijk richting de buitenteen of buitenberm van de dijk. Het ontwerp van het buitentalud hangt af van de belasting en de afmetingen van de buitenberm. Een flauwe taludhelling reduceert de golfoploop en daarmee het overslagdebiet. Dit leidt tot een lagere kruinhoogte.
Binnentalud
Het binnentalud is de helling vanaf de kruin naar de binnenteen. Bij zeer hoge waterstanden is de helling van het binnentalud medebepalend voor de geotechnische stabiliteit van de dijk. Tijdens hoge waterstanden is de schuifsterkte van de dijk gereduceerd door toename van waterspanningen in de dijk en ondergrond. De taludhelling heeft ook invloed op de erosie bij hoge waterstanden en/of golfoverslag. Met een steile helling versnelt het water langs het binnentalud en is er kans op meer erosie. Verder kan overslaand water via het binnentalud de dijk infiltreren en leiden tot verweking en vervolgens stabiliteitsverlies van de dijk. Het kiezen van de juiste bekleding kan dit vertragen of voorkomen.
Bekleding
De dijkbekleding is een extra laag die op de dijkkern wordt aangebracht ter bescherming van de kruin, taluds en bermen. De dijkbekleding loopt uiteen van een kleilaag met gras tot een steenbedekking of asfaltbekleding. Het type bekleding bepaalt de mate van erosiebestendigheid en waterdoorlaatbaarheid. De dijkbekleding voorkomt/of vertraagt daardoor het ontstaan van erosie of de mate van infiltratie van water in de dijkkern. Steenbekleding op een buitentalud voorkomt erosie door golfaanval en kan de mate van golfoploop en golfoverslag reduceren.
Buitenteen
De buitenteen van een dijk is het gebied waar de dijk kruist met de vooroever of het voorland. Soms is er een constructie bij deze overgang, dan heet deze de teenconstructie [Leidraad zee- en meerdijken, 1999].
Binnenteen
De binnenteen van de dijk is het gebied waar de dijk kruist met het achterland.
Bijzondere elementen
Buitenberm
De buitenberm is een (meestal vlak) gebied aan het einde van het buitentalud. Een buitenberm wordt vanuit de waterkerende functie toegepast bij zee- en meerdijken om de golfoverslag te verminderen. Het ontwerp van de buitenberm hangt af van de te voorkomen golfoverslag en afmetingen van het buitentalud. Een buitenberm geeft een grotere dijkbasis en verlengt daarom ook de kwelweg, waardoor de aandrijvende kracht tijdens piping wordt verminderd.
Binnenberm
Een binnenberm wordt toegepast om de stabiliteit van het binnentalud te vergroten door onder andere de schuifweerstand te vergroten. Een tweede reden om een binnenberm toe te passen is om de kans op piping en/of opdrijven/opbarsten te verlagen door verlenging van de dijkbasis en daarmee de kwelweglengte [Technisch rapport waterkerende grondconstructies, 2001.
Kreukelberm
Een kreukelberm (ook wel plasberm, teenbestorting of lage buitenberm genoemd) beschermt een buitentalud met een harde bekleding. De harde bekleding kan namelijk worden aangetast door golven of stroming. Een kreukelberm werkt als een overgang tussen de harde bekleding en de grond van de vooroever of het voorland. Bij zeedijken ligt de lage buitenberm boven laagwater en bij meerdijken op het laagste meerpeil [Technisch rapport, 2001].
Overgangstalud
Een overgangstalud is een extra talud dat kan worden toegepast op het binnentalud om uittredend kwelwater te voorkomen. Dit vergroot de schuifsterkte en verkleint de kans op micro-instabiliteit. De plaats van het overgangstalud wordt bepaald door de plaats waar kwel optreedt.
Bermsloot of kwelsloot
De bermsloot of kwelsloot is een sloot achter de dijk aan de binnenzijde van de dijk. De bermsloot kan een gunstige invloed hebben op de grondwaterstand en de waterspanningen in de dijk en het achterland. Als de afsluitende laag in de bermsloot echter te dun is, kan er opbarsten optreden en een startpunt voor pipevorming ontstaan.