Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Gebruik van beschikbare informatie bij grondonderzoek

Inleiding

Bij het maken van een plan van aanpak voor grondonderzoek vormt reeds beschikbare informatie een belangrijke basis. Deze paragraaf gaat in op mogelijke bronnen die richtinggevend zijn bij het opzetten van een plan voor grondonderzoek of aanvullende informatie bevatten. Te denken valt aan:

  • Geologische, bodem- en geohydrologische gegevens (bijvoorbeeld geologische kaarten of stijghoogtecurves in de DINO-database, etc.). Deze informatie is uitsluitend geschikt voor een globale karakterisering van voorkomens van grondlagen en typen grondopbouw.
  • Bestaand grondonderzoek. Dit kan grondonderzoek zijn dat in het kader van een eerdere veiligheidsanalyse (beoordeling of ontwerp) van (onderdelen van) de dijk is uitgevoerd, maar ook bestaand grondonderzoek betreffende, of in de nabijheid van, de waterkering (bijvoorbeeld ten behoeve van de aanleg van een weg of een bouwproject in de nabijheid van de dijk) (gegevens uit de DINO- of BRO-database). Let wel, de informatiebehoefte kan per mechanisme verschillen.
  • Ontwerp- en revisietekeningen of resultaten van eerdere beoordelingen. Vooral de bij de betreffende veiligheidsanalyse gehanteerde uitgangspunten zijn hierbij van belang. Bij de overgang op een nieuwe veiligheidsfilosofie, zoals die in 2017 heeft plaatsgevonden van de overbelastingsbenadering naar de overstromingskansbenadering, zijn berekeningen die voor 2017 zijn uitgevoerd, veelal niet meer bruikbaar. De daarvoor gebruikte (meet)data kunnen echter nog wel waardevol zijn, al zullen deze veelal opnieuw moeten worden geïnterpreteerd om zicht te krijgen op de verwachtingswaarden en de bijbehorende onzekerheden. Ook ontwerpuitgangspunten zoals een drainageconstructie in de binnenteen van de dijk, kunnen op basis van oude ontwerptekeningen worden afgeleid. Deze kunnen in een veiligheidsanalyse van de dijk worden meegenomen, mits geverifieerd wordt dat deze constructies onderhouden zijn en bovendien naar behoren functioneren.
  • Beheersinformatie (gedrag van de waterkering, al dan niet onder extreme omstandigheden). Deze gegevens dienen ter verificatie van de berekeningsuitkomsten. Indien de uitkomsten niet stroken met de waarnemingen, dient gecontroleerd te worden of de gekozen schematisering juist is.
  • Historisch en/of archeologisch onderzoek. Dergelijke onderzoeken kunnen waardevolle informatie opleveren omtrent de dijkopbouw en hoe dat in het verleden heeft plaatsgevonden en met welke materialen [Halter, 2018].

In de volgende figuur zijn enkele voorbeelden van beschikbare informatie opgenomen.

De geulenkaart geeft een indruk van de ligging van (bekende) geulen. De sondering is een veelgebruikte methode om op een aantal punten de verticale opbouw gedetailleerd vast te stellen. De EM-meting wordt toegepast om (in aanvulling op sondeer- en booronderzoek) onbekende zandgeulen of objecten op te sporen en globaal uit te karteren.

Figuur met voorbeeld van geïnterpreteerde informatie: een geomorfologische kaart staat linksboven; een feitelijke sondeergrafiek staat rechtsboven en een plattegrond met een geofysisch verkennend onderzoek, meer specifiek een Elektro-Magnetische-meting, staat onder.
Figuur Voorbeeld van geïnterpreteerde informatie (geomorfologische kaart – linksboven), feitelijke sondeergrafiek – rechtsboven) en geofysisch verkennend onderzoek (EM-meting – onder)

Het spreekt voor zich dat de betrouwbaarheid van meetgegevens toeneemt, wanneer naar verhouding meer feitelijke gegevens beschikbaar zijn. Verder dient bij de inschatting van de betrouwbaarheid rekening te worden gehouden met de gehanteerde meettechniek:

  • Is de gebruikte techniek gestandaardiseerd of niet? De meeste in Nederland toegepaste grond- en laboratoriumonderzoekstechnieken zijn gestandaardiseerd.
  • Hoe nauwkeurig is de techniek en/of wijze van uitvoering? Met betrekking tot grondonderzoekstechnieken zijn hier in algemene termen wel uitspraken over te doen. De wijze van uitvoering is echter een lastiger punt. Hoe voorzichtig bijvoorbeeld een steekbus gestoken, afgedicht en vervoerd is, staat vaak niet vermeld in de specificaties, de rapportage van de monstername. Wel kunnen onnauwkeurigheden hierin consequenties hebben op de laboratoriumresultaten wanneer het monstermateriaal uit de bus wordt toegepast voor laboratoriumtesten. In de praktijk is het lastig hierover een uitspraak te doen en wordt er op vertrouwd dat de monstername, uitvoering van werkzaamheden conform richtlijnen is uitgevoerd. Wanneer echter vaststaat dat een meting of proef niet conform de juiste instructies is uitgevoerd, dienen de consequenties (onzekerheden) hiervan inzichtelijk te worden gemaakt in de veiligheidsanalyse.
  • Wanneer zijn de metingen uitgevoerd? Bijvoorbeeld bij meetreeksen van peilbuis opnamen is
    het van belang om te weten of gedurende extreme omstandigheden is gemeten. Ook de meetfrequentie kan een rol spelen. Tweewekelijkse opnamen geven minder gedetailleerde informatie over de respons van de waterspanningen in de pleistocene ondergrond, dan metingen met een frequentie van een dag of een uur. En voor waterkeringen in het getijdengebied zijn nog hogere meetfrequenties gewenst om het getijdenafhankelijke waterspanningsgedrag uit af te leiden. Algemeen kan worden gesteld dat men zich vooraf dient af te vragen welke fluctuaties in waterstanden verwacht worden en hierop de meetfrequentie af te stemmen.

Geologische, geomorfologische en/of geohydrologische informatie

Als eerste stap in de schematisering van samenstelling van het dijklichaam, laagopbouw van ondergrond onder en naast de dijk en geohydrologische kenmerken kan gebruik gemaakt worden van:

  • Geologische, geomorfologische en/of geohydrologische kaarten (algemene informatie).
  • Kennis van de (geologische/ geomorfologische) ontstaanswijze van een gebied.
  • Kennis van het geohydrologisch systeem waartoe het onderzoeksgebied behoort.
  • Informatie uit de landelijke database voor grondonderzoek.

Het doel van deze stap is het verkrijgen van inzicht in de (globale) bodemopbouw. Hier kunnen eerste globale schematiseringen op gebaseerd worden (stappen 1 en 2 in Schematiseren ondergrond). Deze schematiseringen kunnen mogelijk al gebruikt worden voor het uitvoeren van berekeningen op globaal niveau (definitiefase in het ontwerp en soms ook de eenvoudige beoordeling). Het verkregen inzicht uit deze bronnen is mede richtinggevend bij het opstellen van grondonderzoeksplannen voor volgende fasen (stap 3 in Schematiseren ondergrond).

Bestaand grondonderzoek

Vaak is al eerder uitgevoerd lokaal grondonderzoek beschikbaar, dat bruikbaar is bij het invullen van een grondonderzoeksplan. De bruikbaarheid van dit onderzoek moet echter altijd getoetst worden. Overwegingen hierbij zijn, niet uitputtend:

  • Vaak zal het bestaande grondonderzoek niet exact ter plaatse van de waterkering zijn uitgevoerd. Op basis van de afstand tot de waterkering, de mate van aangetroffen variatie, aangevuld met bijvoorbeeld lokale gebiedskennis zal een inschatting gemaakt moeten worden van de bruikbaarheid. Indien uit een uitgebreid sondeeronderzoek op enige afstand van de dijk blijkt dat de variatie in grondlaagopbouw gering is, kan dit doen vermoeden dat ook de ondergrondopbouw ter plaatse van de dijk vrij homogeen. Overwogen kan dan worden om het grondonderzoek ter plaatse van de dijk, in eerste instantie, minder dicht op te zetten. Dit vermoeden moet echter wel geverifieerd worden aan de hand van andere bronnen (zie Geologische, geomorfologische en/of geohydrologische informatie). Ook moet, achteraf na het uitvoeren van het grondonderzoek, aan de hand van de resultaten nagegaan worden of dit vermoeden juist was.
  • Het doel van bestaand grondonderzoek (bijvoorbeeld sonderingen en boringen) moet meegenomen, wanneer overwogen wordt dit te gebruiken als vervanging voor uit te voeren grondonderzoek. Sonderingen en boringen worden, als het goed is, uitgevoerd conform een genormaliseerd voorschrift. Wanneer die echter dienden om de diepte en draagkracht van een diepe zandlaag te onderzoeken, wordt, om snel te werken, het voorschrift in de ondiepe slappe lagen nog wel eens genegeerd. Het ondiepe traject is dan niet of slechts in beperkte mate bruikbaar.
  • Het combineren van gegevens kan worden gebruikt om de mate van betrouwbaarheid van informatiebronnen te controleren. Indien bijvoorbeeld een geologische kaart en één boring beschikbaar zijn, kan geverifieerd worden of de in de boring aangetroffen grondslag overeenkomt met wat op basis van de geologische kaart verwacht had mogen worden. Het combineren van dergelijke verschillende informatiebronnen levert nuttige informatie met betrekking tot de (on)bruikbaarheid van gegevens.
  • Uit de DINO-database kunnen mogelijk meetreeksen van stijghoogten beschikbaar zijn van de projectlocatie. Bij dit type gegevens dient te worden nagegaan of deze gegevens nog wel actueel zijn. Bijvoorbeeld gegevens met betrekking tot stijghoogtes in het watervoerende zandlagen kunnen sterk beïnvloed zijn geweest door aan- of afwezigheid van grote (industriële) onttrekkingen. Van groot belang in de nabijheid van een waterkering is natuurlijk of de metingen gerelateerd zijn aan dagelijkse of extreme omstandigheden.

Ontwerptekeningen, -berekeningen en/of resultaten eerdere beoordeling

Wanneer ontwerptekeningen, -berekeningen en/of resultaten van eerdere beoordeling van de dijk beschikbaar zijn, betekent dit dat er al een schematisering van dijk, ondergrond en waterspanningen gemaakt is. Er zal een dijkvakindeling gekozen zijn en hierbij behorende representatieve dwarsprofielen zullen zijn geselecteerd. Het is van belang de uitgangspunten van deze schematisering te kunnen beoordelen. De keuzen die in de schematisering gemaakt zijn, moeten inzichtelijk zijn om te kunnen bepalen of deze beschikbare informatie volstaat voor de uit te voeren veiligheidsanalyse.

Het detailniveau van de beschikbare gegevens is hierbij van belang. Dit kan sterk samenhangen met de ouderdom van de gegevens. Onderscheid kan gemaakt worden naar het type beschikbare informatie op basis van de controleerbaarheid van de gehanteerde uitgangspunten. Punten van overweging zijn:

  • Is bekend waarop de schematisering van dijk, ondergrond en waterspanningen gebaseerd is? Is er grondonderzoek uitgevoerd en zo ja, hoeveel? En zijn de resultaten van het grond- en/of laboratoriumonderzoek beschikbaar?
  • Zijn de gemaakte schematiseringkeuzen inzichtelijk? Een inschatting moet gemaakt kunnen worden van de onzekerheden in de gekozen schematisering. Indien alleen tekeningen en/of berekeningen beschikbaar zijn, kan dit niet gecontroleerd worden.

In tabel 1 is per type informatie aangegeven welke gegevens hieruit verkregen kunnen worden (detailniveau) en op welke wijze de mate van betrouwbaarheid van deze gegevens ingeschat kan worden.

Informatiebron

Detailniveau gegevens

Betrouwbaarheid

Tabel 1 Beschikbare informatie uit bestekken / ontwerpen / eerdere beoordelingen

Bestekstekeningen

Geometrie en informatie met betrekking tot het uitgevoerde werk (aanleg dijk, berm of vervangen bekleding) gedetailleerd. Gegevens met betrekking tot samenstelling dijk en/of ondergrond doorgaans niet beschikbaar

Als eerste informatie goed. Wees bedacht op afwijkingen tussen bestek en de realisatie

Eerder uitgevoerde veiligheidsbeoordeling (ontwerp en/of beoordeling)

Detailniveau berekening zegt iets over detailniveau bruikbaarheid.

Dit houdt in dat minimaal de bij de berekeningen gehanteerde uitgangs- punten beschikbaar moeten zijn

Indien uitgangspunten niet beschikbaar, niet betrouwbaar Indien uitgangspunten wel beschikbaar, onzekerheden in schematisering in kaart brengen

Oude rapportages van veiligheidsanalyses (ontwerp en/of beoordeling)

Wanneer rapportages volledig zijn vormen zij een gedetailleerde bron van informatie voor nieuwe veiligheidsanalyses

Goed, mits schematiseringkeuzes goed beargumenteerd en volledig gerapporteerd

Grondonderzoek behorend bij eerdere veiligheidsanalyses

Te beoordelen als bestaand grondonderzoek (ter verificatie van de gehanteerde schematisering, dijkvakindeling en keuze representatief dwarsprofiel)

Te beoordelen als bestaand grondonderzoek (afhankelijk van uitvoeringsmethode etc.)

Beheerinformatie

Beheerinformatie kan in diverse vormen beschikbaar zijn en kan bestaan uit losse waarnemingen en/of metingen, bijvoorbeeld meldingen van schade of het optreden van wateroverlast al dan niet in combinatie met bepaalde omstandigheden (bijvoorbeeld hoogwater). Waarnemingen kunnen aanleiding geven tot het uitvoeren van specifiek grondonderzoek, om bijvoorbeeld de aard van de schade of het gevolg voor de veiligheid van de waterkering te controleren.

Ook is het mogelijk dat beheerinformatie een bevestiging van het grondonderzoek en/of de modelberekeningen geeft. De waarnemingen vormen dan een cross check op het grondonderzoek of de uitgevoerde metingen.

In tabel 2 is een overzicht gegeven van typen beheerinformatie en de toepassingsmogelijkheden voor het onderbouwen van het grondonderzoeksplan.

Beheerinformatie kan medebepalend zijn bij het vaststellen van de benodigde aard en omvang van grondonderzoek; meer of minder dan ‘standaard’, of specialistisch veld- of laboratoriumonderzoek.

Informatietype

Toepassingsmogelijkheden

Betrouwbaarheid

Tabel 2 Beheerinformatie en toepassing op het grondonderzoeksplan

Dijkschouw (controle functioneren dijk op basis van fysieke kenmerken)

Geschikt voor uitvoeren beheer en onderhoud van de dijk, indien schades (vervormingen) of andere indicaties van niet goed functioneren van de dijk worden waargenomen, kan hierop grondonderzoek ingezet worden

Mits waarnemingen op uniforme wijze worden vastgelegd (DigiSpectie), is dit een betrouwbare informatiebron

Waarneming van opgetreden schade (al dan niet samen hangend met extreem hoog of laag water)

Afhankelijk van de aard van de schade en een inschatting van het mechanisme waarvan de schade een indicatie is, kan specifiek grondonderzoek worden ingezet (bijvoorbeeld ter bepaling van sterkte- of samendrukkings-eigenschappen of waterspanningsmetingen)

Indien de waarneming gecombineerd wordt met foto’s, locatie (x, y en coördinaat) is dit een betrouwbare bron

Historische informatie van functioneren dijk bij zeer extreme belastingen

In te zetten in plaats van het uitvoeren van grondonderzoek om de stabiliteit van de dijk te beoordelen. Let wel aan deze methode hangt een groot aantal voorwaarden voor toepassing en vormt lang niet altijd een alternatief voor onderzoek.

Veelal zijn uitsluitend waterstanden bekend en geen waarnemingen van het functioneren van de dijk, de betrouwbaarheid is hierdoor veelal laag.

Kruinhoogtemetingen

Kruinhoogtemetingen van meerdere jaren geven inzicht in het lange termijn vervormingsgedrag van de dijk. Een verschil in kruindaling kan een aanwijzing zijn van een slappe plek in de dijk of ondergrond.

Betrouwbaarheid is groter als bron van meting (bijvoorbeeld dwarsprofiel) beschikbaar is. Recente metingen zijn over het algemeen betrouwbaarder dan oude metingen.

Literatuur

Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond, DINO. TNO, Geologische Dienst Nederland.

Basisregistratie Ondergrond, BRO. Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties.

Halter, W., I. Groenouwe, M. Tonneijck en K. D'Angremond. Handboek Dijkenbouw; Uitvoering versterking en nieuwbouw. Rijkswaterstaat, Hoogwaterbeschermingsprogramma, Dijkwerkers. Utrecht, september 2018.

Versies