Als er sprake kan zijn van een verkeersbelasting op de waterkering, dan moet deze in rekening worden gebracht bij de analyse van het mechanisme afschuiven van het dijklichaam en bij de sterkte van de bekleding. Dit artikel gaat uitsluitend in op de geotechnische stabiliteit. Van belang voor het mechanisme afschuiven zijn:

• Het wel of niet in rekening brengen van verkeersbelasting.
• De grootte en plaats van de verkeersbelasting.

Wel of geen verkeersbelasting

Nagegaan moet worden of er bij de stabiliteitsanalyse rekening moet worden gehouden met een verkeersbelasting. Dit geldt zowel voor waterkeringen waarop een wegverharding aanwezig is als voor 'groene dijken'. Het gaat om dagelijks verkeer, als er geen verkeersverbod is, maar het kan ook gaan om transport van materiaal en materieel voor het uitvoeren van geplande reconstructie-werkzaamheden, maar ook om noodmaatregelen in geval van (dreigende) calamiteiten tijdens extreem hoogwater.

Argumenten om voor een specifieke dijkstrekking geen (zware) verkeersbelasting in rekening te brengen zijn mede afhankelijk van het type analyse. Voor de stabiliteitsanalyse kan globaal onderscheid worden gemaakt in de volgende twee type analyses:

1. Het vaststellen van de laagste stabiliteitsfactor voor een grootschalige afschuiving.
2. Het bepalen van de overstromingskans.

Het eerste type zal vooral tijdens een ontwerp aan de orde komen, verkeersbelastingen op wegverhardingen tijdens dagelijkse omstandigheden, dan wel verkeersbelastingen op een onverharde kruin bij gepland groot onderhoud spelen daarbij een rol. De toegang tot de kruin of verkeersweg kan voor dagelijks verkeer zijn afgesloten (fysiek geblokkeerd door afgesloten hek) of gereguleerd via verkeersborden.

Voor de beoordeling van de overstromingskans gaat het om een combinatie van hoogwater en verkeersbelasting. In die situatie moet rekening worden gehouden met realistische verkeersbelastingen tijdens hoogwater. De toegang tot een verkeersweg over de kruin kan in geval van hoogwater worden gereguleerd. Mogelijk moet wel worden gerekend met verkeersbelastingen die gerelateerd zijn aan herstelwerkzaamheden of aan het functioneren van het hoogwater kerend systeem.

Met betrekking tot het functioneren van het waterkerend systeem kan gedacht worden aan de verkeersbelastingen die horen bij het sluiten van coupures of demontabele wanden. Een realistische verkeersbelasting is dan een lichte vrachtauto met kraan en een pickup. Rekening houdend met de duur van de verkeersbelasting in relatie tot de snelheid van afschuiven is die verkeersbelasting verwaarloosbaar.

Bij herstelwerkzaamheden gaat het om realistische combinaties van herstelwerkzaamheden en waterstanden:

1. Daar waar hoogwaters storm gedomineerd zijn, zoals langs de kust, zijn herstel- of noodwerkzaamheden tijdens hoogwater niet realistisch: geen verkeersbelasting.
2. Daar waar hoogwaters afvoer gedomineerd zijn, lijken herstel- of noodwerkzaamheden met zwaar materieel alleen realistisch bij waterstanden met overschrijdingskansen die groter zijn dan grofweg 1/100 per jaar. Het lijkt onwaarschijnlijk dat bij buitenwaterstanden met kleinere overschrijdingskansen zwaar materieel op een dijk wordt toegelaten zonder een kritische beoordeling vooraf.
3. Als er volgens de analyses tijdens de extreme situaties veel overslag wordt toegestaan kan het zijn dat transport over de kruin ondenkbaar is. Voor die gevallen hoeft er geen verkeersbelasting op de kruin in rekening te worden gebracht.

Een ander argument om af te zien van verkeersbelasting op bepaalde stroken, of op de gehele dijk, is dat de kruin domweg onvoldoende breed is voor verkeer/transport, denk aan een tuimelkade.

Een goede onderbouwing voor het achterwege laten van de verkeersbelasting maakt deel uit van de stabiliteitsanalyse.

De grootte en plaats van de verkeersbelasting

Hierbij worden er drie mogelijke combinaties van verkeer en dijkgeometrie onderscheiden in de stabiliteitsanalyses:

• De eerste mogelijkheid is dat er een verkeersweg op de kruin van het dijklichaam aanwezig is. In dat geval dient er een belasting van 15 kN/m² op één rijstrook, breedte 2,5 m te worden aangebracht. Indien meerdere rijstroken op de kruin van de dijk aanwezig zijn, dient de verkeersbelasting op de, voor het mechanisme afschuiven meest ongunstigste rijstrook te worden aangebracht. De waarde van 15 kN/m² is ontleend aan Eurocode 7.
• De tweede mogelijkheid is dat er geen verkeersweg op het dijklichaam aanwezig is. In dat geval kan er toch rekening worden gehouden met een verkeerslast. De gedachte hierachter is dat er tijdens extreme omstandigheden bij een dreigende calamiteit transport over het dijklichaam noodzakelijk is. Uitgaande van vrachtverkeer ten behoeve van zandtransport dient een belasting van 13,3 kN/m² op de kruin van het dijklichaam te worden aangebracht over een breedte van 2,5 m. Deze belasting dient op de meest ongunstigste locatie te worden aangebracht. Voor de verkeersbelastingen die horen bij het sluiten van coupures of demontabele wanden is een realistische verkeersbelasting vergelijkbaar met een lichte vrachtauto met kraan en een pick-up (1 kN/m² over 2,5 m breedte) volgens de KPR Factsheet Verkeersbelasting en macrostabiliteit [Jongejan, et al., 2016].
• De derde situatie is een situatie met een verkeersweg op de binnen- of buitenberm. In dit geval zou het in rekening brengen van een verkeerslast (op de berm) een positieve invloed kunnen hebben op de berekende stabiliteit. Hierdoor zou dit niet de kritische situatie kunnen opleveren. Als er een verkeersweg op de berm ligt dient er derhalve in een aanvullende berekening ook de situatie met de verkeersbelasting (alleen) op de kruin van de groene dijk, het tweede geval, te worden beschouwd. Dit geldt zowel voor de binnenwaartse als voor de buitenwaartse stabiliteit.

Voor het vaststellen van de laagste stabiliteitsfactor, in de bovengenoemde combinaties van verkeer en dijkgeometrie, zal deze worden gevonden als de verkeersbelasting aangrijpt op de strook van de kruin die grenst aan het te beoordelen talud.

Bij het beoordelen van de overstromingskans is niet alleen de analyse van het mechanisme afschuiven relevant, maar ook de beoordeling of vervolgmechanismen na de eerste afschuiving tot daadwerkelijk falen van de waterkering kunnen leiden, zie het artikel Kritsch glijvlak en vervolgmechanismen bij afschuiven lang een diep glijvlak. In dat geval is niet op voorhand aan te geven aan welke kant van de kruin de verkeersbelasting moet aangrijpen om de maatgevende situatie op te leveren. Immers, als bij de beoordeling van het mechanisme binnenwaarts afschuiven de verkeersbelasting wordt aangebracht op de kruin, maar grenzend aan het buitentalud, zal de stabiliteitsfactor voor afschuiven naar verwachting wat hoger zijn dan wanneer de verkeersbelasting wordt aangebracht op de kruin, maar grenzend aan het binnentalud.

Daarentegen zal in het eerste geval de kans op daadwerkelijk falen van de waterkering naar verwachting groter zijn, omdat het intredepunt van de glijcirkel waarschijnlijk meer buitenwaarts is gelegen. De voorschriften vereisen niet dat bij zeer extreme buitenwaterstanden nog zwaar materieel op een dijk moet kunnen. Het gaat hooguit om de verkeersbelasting die zich in werkelijkheid voor kan doen.

Het mechanisme afschuiven in buitenwaartse richting treedt niet bij extreme hydraulische belastingen op. Een zware verkeersbelasting is mogelijk. In aansluiting op de [Handreiking Constructief Ontwerpen, 1994] kan worden gerekend met een belasting van 400 kN per 12 m¹, hetgeen overeenkomt met 13,3 kN/m² over een breedte van 2,5 m.

Verwacht wordt dat de verkeersbelasting veelal van beperkt belang zal zijn voor het ontwerp van een primaire waterkering. Zodoende wordt geadviseerd om kritisch te bekijken of op een realistische wijze met verkeersbelasting is omgegaan als blijkt dat de verkeersbelasting toch grote invloed heeft op het ontwerp (gevoeligheidsanalyse).