Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Partiële veiligheidsfactoren voor geotechnische stabiliteit

De stabiliteit in een dijkvak of dijktraject dient te voldoen aan een faalkanseis. Er zijn verschillende onzekerheden die de stabiliteit van een dijk beïnvloeden. Dit betreft bijvoorbeeld onzekerheden in schuifsterkteparameters, modelonzekerheden en onzekerheden in de schematisering van de ondergrond en waterspanningen. Deze onzekerheden moeten worden afgedekt om tot een voldoende betrouwbare beoordeling van een dijk te komen.

In een semi-probabilistische veiligheidsanalyse wordt dit gedaan door een combinatie van rekenen met karakteristieke waarden (bijvoorbeeld 5%-ondergrenswaarden voor de schuifsterkte) en toepassing van partiële veiligheidsfactoren.

Een partiële veiligheidsfactor is de factor waarmee een (representatieve) belastingparameter vermenigvuldigd wordt en waardoor een (representatieve) sterkteparameter gedeeld wordt. Zodoende wordt een rekenwaarde voor de belasting en de sterkte verkregen. Mits de partiële factor groter is dan 1 resulteert dit in een strengere betrouwbaarheidseis.

Binnen het huidige veiligheidsformat worden voor stabiliteit de volgende partiële veiligheidsfactoren toegepast: Modelfactor, Materiaalfactor, Schematiseringfactor en Schadefactor. De eerste drie factoren zijn onafhankelijk van de vereiste betrouwbaarheid. De schadefactor is gekoppeld aan de faalkanseis, die volgt uit de wettelijke norm. De berekende schadefactor dient groter te zijn dan de vereiste schadefactor.

De schematiseringfactor wordt alleen bij het ontwerpen van waterkeringen toegepast. Bij het beoordelen van waterkeringen wordt de schematiseringonzekerheid in rekening gebracht met scenario’s.

Het totaal van deze partiële veiligheidsfactoren is de totale veiligheidsmarge tussen de karakteristieke waarde van de sterkte en de karakteristieke waarde van de belasting.

Uitwerking voor afschuiven

Voor het mechanisme afschuiven worden de partiële veiligheidsfactoren als volgt toegepast:

Formule die aangeeft dat de schadefactor gelijk is aan het weerstandbiedend moment gedeeld door het product van de modelfactor, de schematiseringfactor en het aandrijvend moment, oftewel de schadefactor is gelijk aan de stabiliteitsfactor gedeeld door het product van de modelfactor en de schematiseringfactor.
Formule die aangeeft dat de schadefactor gelijk is aan het weerstandbiedend moment gedeeld door het product van de modelfactor, de schematiseringfactor en het aandrijvend moment, oftewel de schadefactor is gelijk aan de stabiliteitsfactor gedeeld door het product van de modelfactor en de schematiseringfactor.

Waarin:

γb Partiële veiligheidsfactor die verband houdt met het schematiseren van de ondergrond (ook wel schematiseringfactor genoemd) [-].

γd Partiële veiligheidsfactor die verband houdt met het gebruikte model (ook wel modelfactor genoemd) [-].

γn Partiële veiligheidsfactor, die verband houdt met schade, die in rekening brengt in welke mate de vereiste betrouwbaarheid afwijkt van het basisbetrouwbaarheidsniveau (ook wel schadefactor genoemd) [-].

MR,d Weerstandbiedend moment in de glijvlakberekening gebaseerd op rekenwaarden (karakteristieke waarde gedeeld door de materiaalfactor γm) van de parameters [Nm].

MS,d Aandrijvend moment in de glijvlakberekening gebaseerd op rekenwaarden van de parameters [Nm].

F Stabiliteitsfactor, de verhouding tussen sterkte en belasting [-].

Voor het mechanisme afschuiven langs een diep glijvlak is de grootte van de partiële factoren vastgesteld in een zogenaamde kalibratiestudie [Rijkswaterstaat, 2017]. Voor de mechanismen afschuiven langs een ondiep glijvlak, afdrukken van de bekleding en uitspoelen is (nog) geen kalibratiestudie uitgevoerd. Zie hiervoor het artikel Veiligheidsanalyse afschuiven en/of afdrukken van de bekleding en uitspoelen.

Literatuur

Schweckendiek, T., M. van der Krogt, B. Rijneveld en A.M. Teixeira. Handreiking faalkansanalyse macrostabiliteit : Groene versie ; Versie 3. Deltares, rapport 11200575-016-GEO-0005, oktober 2017.

Rijkswaterstaat: WBI2017 Code calibration: Reliability-based code calibration and semi-probabilistic assessment rules for the WBI2017, 24 June 2017

Versies