Inleiding

In de praktijk bestaat het proces van het opzetten van een grondonderzoeksplan uit een kringloop. In elke volgende cyclus worden dezelfde vragen gesteld, immers al naar gelang meer informatie beschikbaar komt, kan ook de scope van het onderzoek mee evalueren. Hoeveel stappen uiteindelijk doorlopen worden, is eveneens afhankelijk van de in het artikel Strategie opzet grondonderzoek genoemde factoren en van het gewenste resultaat. De opzet is het onderzoek van grof naar fijn in te steken en zo gericht meer informatie te verzamelen op locaties waar de variabiliteit groot is.

In de figuur is de kringloop die het opzetten van een grondonderzoeksplan behelst visueel inzichtelijk gemaakt.

Het schema suggereert wellicht dat monitoring pas plaats vindt na ontwerp/beoordeling. Dat is echter niet het geval, monitoring kan tijdens de gehele levenscyclus van een dijk of waterkering plaatsvinden.

In Tabel 1 worden, gebaseerd op een eerder uitgevoerd CUR-onderzoek [CUR, 1991], ruwe indicaties voor de aard en omvang van een gangbaar grondonderzoek gegeven. De in deze tabel genoemde aantallen kunnen beschouwd worden als richtinggevend voor de eerste opzet van een grondonderzoeksplan. Zonder de genoemde aantallen tot norm te verheffen zullen we die aanduiden als ‘standaard opzet’. Op basis van beschikbare gegevens kan overwogen worden om (lokaal) meer of juist minder grondonderzoek uit te voeren.

Al beschikbare boringen of sonderingen kunnen worden ingepast in het aan de hand van de indicaties in op te zetten grondonderzoeksplan. Hetzelfde geldt voor geofysisch onderzoek, laboratoriumonderzoek en peilbuisgegevens. Wel dient gelet te worden op de leeftijd van met name tijdgebonden gegevens, maar ook op de uitvoeringswijze en nauwkeurigheid van het bestaande grondonderzoek. Oude sonderingen bevatten bijvoorbeeld niet altijd een kleefmeting of een waterspanningsmeting en van boringen die met een milieukundig doel zijn uitgevoerd, zijn de aangetroffen bodemlagen niet altijd geclassificeerd volgens de geotechnische normen.

Al beschikbaar grondonderzoek, of gebiedskennis, kan ook juist aanleiding zijn voor een intensiever opzet van het grondonderzoek. Wanneer, bijvoorbeeld, uit een reeks achterlandboringen blijkt dat de dikte van de deklaag sterk varieert en tevens bekend is dat de locatie opbarstgevoelig is, dient overwogen te worden deze variatie nader uit te karteren. Niet alleen de dikte van de deklaag speelt bij opdrijven een rol, ook dienen de volumegewichten van de betreffende grondlagen en de waterspanningen in de ondergrond in beeld gebracht te worden.

Voor een nadere toelichting bij de te hanteren typen grondonderzoek wordt verwezen naar het Technisch rapport waterkerende grondconstructies en bijlage C ‘Grondonderzoeksmethoden – aanvulling op TRWG’.

In tabel 2 zijn overwegingen opgenomen om bij de eerste opzet van het grondonderzoeksplan op voorhand al meer of minder grondonderzoek te plannen dan de in tabel 1 aangegeven ‘standaard opzet’. De lijst is niet uitputtend bedoeld, maar geeft aan dat veel aspecten een rol kunnen spelen bij de keuze van de opzet van grondonderzoek. De genoemde overwegingen worden daarna toegelicht.

Meer grondonderzoek

1. Beperkte tijd beschikbaar: er is geen tijd om tussentijdse resultaten goed te bestuderen en onderbouwd vervolgstappen te nemen, bijvoorbeeld omdat de veldwerkzaamheden voor het stormseizoen afgerond moeten zijn of omdat de resultaten voor een bepaalde datum opgeleverd moeten worden.
2. Naast beoordelingsvraag ook ontwerpvraag: het onderzoek is in dit geval niet alleen gericht op de dijk, maar ook naast de dijk. Afhankelijk van de voorziene verbetermaatregelen aan binnen- of buitenzijde vinden er in het voor- of achterland extra metingen plaats.
3. Meerdere ontwerpvarianten: mogelijk zijn binnenwaartse of buitenwaartse versterking of oplossing in een constructieve maatregel. Vaak hangt de afweging tussen de verschillende varianten af van een politieke keus, die nog gemaakt moet worden op het moment dat het grondonderzoeksvoorstel gemaakt wordt. Grondonderzoek en vooral de berekeningsresultaten die hierop gebaseerd zijn, kan onderdeel van de besluitvorming zijn. Om alle varianten te kunnen vergelijken is dus een groter aantal meetpunten benodigd dan wanneer er slechts één ontwerpvariant is.
4. Harde constructies in dijk: in het grondlichaam van de dijk kunnen zich om verschillende redenen harde constructies bevinden zoals damwanden, keermuren, funderingen (op staal of op palen), kistdammen, dijkdeuvels, etc. Afhankelijk van de leeftijd van deze constructies zal informatie hierover (ontwerprapporten, grondonderzoek, etc.) beschikbaar zijn. Bij constructies waar dit niet het geval is (bijvoorbeeld een oude kadeconstructie die onderdeel uitmaakt van de waterkering) zal extra grond- en/of laboratoriumonderzoek uitgevoerd moeten worden in de directe nabijheid van deze elementen.
5. Onheldere vraagformulering: dit speelt voornamelijk indien in het ontwerp nog veel mogelijkheden open staan, zoals een mogelijke tracéverlegging of combinaties met andere functies zoals een weg, wonen of natuurontwikkeling. Om de consequenties in het ontwerp van al deze mogelijkheden in beeld te brengen, zal minimaal op globaal niveau een uitspraak gedaan moeten worden over de (on) mogelijkheden van de verschillende varianten. Dit resulteert niet in een intensiever grondonderzoek met meer meetpunten per lengte-eenheid, maar wel in meer meetpunten ter plaatse van alle mogelijke tracés of verbeteringen.
6. Grote dijk met brede berm: door het grote ruimtebeslag van de dijk kunnen er grote verschillen zijn in grondopbouw tussen achterland, berm, kruin en voorland. Om deze variaties in dwarsrichting in beeld te brengen, is het wenselijk per dwarsprofiel een groter aantal meetpunten aan te houden.
7. Fluctuerende bodemopbouw: hierbij wordt gedoeld op plotselinge (niet geleidelijk verlopende) discontinuïteiten waardoor op relatief korte afstanden (enkele meters tot enkele tientallen meters) grote verschillen in bodemopbouw kunnen voorkomen. Deze grote verschillen kunnen aanleiding zijn om lokaal een andere schematisering toe te passen (meer dan één kritisch dwarsprofiel per dijkvak of het opsplitsen van het dijkvak in meerdere dijkvakken). Gedacht wordt aan riviergeulen of hiermee samenhangende elementen (kreken, crevasses, etc.), rondom kunstwerken (grondverbetering toegepast), gebiedskennis (variaties zijn niet aangetroffen omdat sondeerafstanden te groot waren), veel menselijke ingrepen in de bodem (antropogene bodemelementen zoals diepploegen of omspuiten in achterland waardoor deklaag doorbroken is), oude dijkdoorbraken (gevuld met antropogeen materiaal, waardoor een lokale afwijking van de natuurlijke bodemopbouw ontstaan is).
8. Onzekerheden in waterspanningen: door de aanwezigheid van tussenzandlagen of zandgevulde geulen kunnen de waterspanningen lokaal afwijken van de basis schematisering. Ook is het mogelijk dat door een bepaalde dijkconfiguratie (bijvoorbeeld een relatief waterdoorlatend grondlichaam plaatselijk op een relatief waterondoorlatende ondergrond) dat de freatische lijn in dijk neerslag gestuurd is. Om de verschillen in beeld te brengen kunnen extra meetpunten nodig zijn.
9. Beperkte bereikbaarheid: een optimale verdeling van onderzoekspunten is door bereikbaarheidsproblemen niet mogelijk (bijvoorbeeld sonderingen vanaf het water). Investering in speciaal equipement is alleen rendabel bij een groter aantal onderzoekspunten (de aanvoerkosten van een ponton zijn zo hoog dat het loont om meer grondonderzoek uit te voeren dan strikt noodzakelijk is volgens tabel 1).
10. Uitkarteren niet-natuurlijke ondergrondse objecten: veel Nederlandse dijken zijn meer dan een eeuw oud en kennen een lange geschiedenis van verbeteringen. Als gevolg hiervan kunnen zich in het dijklichaam allerlei elementen bevinden zoals wierdijken, (oude) wegcunetten, keileemkernen, etc. Om deze elementen uit te karteren kan aanvullend grondonderzoek nodig zijn.
11. Lokaal afwijkend gedrag -waarnemingen van kwel, scheurvorming en afschuiving- kan aanleiding zijn om aanvullend grondonderzoek uit te voeren om de aard van de lokale afwijking in kaart te brengen en de risico’s ten aanzien van de verschillende mechanismen te kunnen berekeningen.

Minder grondonderzoek

1. Stapsgewijze optimalisatie mogelijk: na elke stap in grondonderzoek worden resultaten goed bestudeerd en wordt met maatwerk een volgende grondonderzoeksstap uitgevoerd. Bijvoorbeeld eerst het sondeeronderzoek uitvoeren en op basis van de resultaten het booronderzoek gericht inzetten en de te bemonsteren bodemlagen aangeven.
2. Hogere acceptatie risico’s: de kans op overstroming van het achterland is beperkt (bijvoorbeeld door de aanwezigheid van een hoog voorland), de dijk wordt pas hersteld na optreden van schade.
3. Monitoring / inspectie: de overstromingskansen worden beheerst door monitoring en inspectie. Bij constatering van bijvoorbeeld verhoogde kwel in het achterland waardoor een verhoogde kans op piping ontstaat, worden maatregelen zoals het aanbrengen van zandzakken uitgevoerd.
4. Simpele, overzichtelijk dijk: de dijk heeft een eenvoudige geometrie (smalle, rechte en/of lage dijk, geometrisch bijna stabiel). De samenstelling van de dijk en ondergrond en de geohydrologische schematisering hebben nagenoeg geen consequenties voor de veiligheid (risico’s) van de dijk. Het nauwkeurig in beeld brengen van deze informatie is voor de veiligheidsanalyse dan ook niet relevant, waardoor het inzetten van minder grondonderzoek gerechtvaardigd is.
5. Al veel informatie beschikbaar: er zijn weinig extra gegevens meer nodig, dit is nader toegelicht in het artikel Gebruik van beschikbare informatie bij grondonderzoek.

Restonzekerheden

De restonzekerheden over de dijksamenstelling, laagopbouw en lokale variaties in waterspanningen moeten worden bepaald door een deskundige. Er bestaan verschillende manieren om restonzekerheden te verdisconteren:

• Kiezen voor een voldoend conservatieve basisschematisering (waarmee de berekeningen worden uitgevoerd). Deze manier alleen toepassen om na te gaan of de restonzekerheden relevant zijn. Als de conservatieve schematisering tot een voldoende kleine faalkans leidt, zijn de restonzekerheden kennelijk niet relevant. Als de faalkans te groot is, is nader onderzoek nodig.
• Uitvoeren van een schematiseringanalyse (zie Schematiseringsfactor voor afschuiven).
• Het evalueren van verschillende ondergrondscenario’s. Door sommatie van de faalkansen voor de verschillende scenario’s, waarbij rekening wordt gehouden met de kans van optreden van de scenario’s kan de overstromingskans worden bepaald (zie  het artikel Modellering van onzekerheden).