- 1. Inleiding
- 2. Faalmechanisme piping
- Piping en interne erosie
- Faalpaden piping
- Initiërende gebeurtenis piping
- Fenomenologische beschrijving opdrijven en opbarsten
- Fenomenologische beschrijving heave
- Fenomenologische beschrijving terugschrijdende erosie
- Fenomenologische beschrijving vervolggebeurtenissen
- Samenvatting: wanneer kan terugschrijdende erosie optreden?
- 3. Modelleren van piping bij dijken
- 3.1 Modelleren van opdrijven en opbarsten
- 3.2 Modelleren heave
- 3.3 Modelleren terugschrijdende erosie
- Rekenmodellen terugschrijdende erosie
- Rekenregel van Sellmeijer
- Achtergrond rekenmodel van Sellmeijer
- Eindige elementen model D-GeoFlow
- Omgang met pipegroei onder voorland D-GeoFlow
- Drukval in een wel (0,3D-regel) bij terugschrijdende erosie
- Effecten tijdsafhankelijke buitenwaterstand op terugschrijdende erosie
- 4. Analyse geohydrologische situatie en belastingen
- 4.1 Geohydrologie rond de dijk
- 4.1.1 Inleiding geohydrologische analyses t.b.v. piping
- 4.1.2 Basisbegrippen
- Basisbegrippen waterspanningen
- Freatisch vlak en capillaire zone
- Freatische en elastische waterberging in grond
- Stijghoogte en potentiaal in het watervoerend pakket
- Grenspotentiaal en opdrijven
- Intreepunt
- Kantelpunt
- Lekfactor of leklengte
- Hydrodynamische periode
- Naijlen van waterspanningen
- Indringingslaag
- Responsfactor
- 4.1.3 Berekenen van waterspanningen
- 4.1.4 Grenspotentiaal in watervoerend pakket
- 4.2 Schematiseren en modelleren van de geohydrologische situatie
- 4.2.1 Schematiseren geohydrologische situatie
- 4.2.2 Omgaan met onzekerheden in een geohydrologisch model
- 4.2.3 Analytische modellen
- Modellen van het stijghoogteverloop in een zandlaag onder een ondoorlatende dijk
- Model van stationaire stroming onder dijk met deklaag op watervoerende laag in voor- en achterland (Model 4A)
- Model van stationaire stroming onder dijk gelegen op watervoerende laag (Model 4B)
- Model van stationaire stroming onder dijk met binnendijks de grenspotentiaal (Model 4C)
- Model voor stroming onder dijk, de respons op een sinusvormige hoogwatergolf (Model 4D)
- Model voor stroming onder de dijk, de respons op sinusvormige hoogwatergolven (Model 4E en 4F)
- Berekenen van de opdruklengte bij stationaire stroming (Model 3D)
- Rekenvoorbeeld van de opdruklengte bij stationaire stroming
- Berekenen van de opdruklengte bij niet-stationaire stroming
- Rekenvoorbeeld van de opdruklengte bij niet-stationaire stroming
- 4.2.4 Numerieke modellen
- 4.3 Meten van waterspanningen en stijghoogte
- Waterspanningen meten en/of monitoren
- Geohydrologie bij de dijk monitoren
- Bewaken ontwerpuitgangspunten waterspanningen
- Instrumenten om waterspanningen te meten
- Valkuilen bij interpreteren van waterspanningsmetingen
- Voorbeeld van valkuilen bij interpreteren van waterspanningsmetingen
- Analytische modellen voor de interpretatie van peilbuiswaarnemingen
- Interpretatie gemeten stijghoogteverloop voor cyclische belasting (Model 3B)
- Niet-stationaire benadering met behulp van de transiënte lekfactor (Model 3C)
- Interpretatie van peilbuiswaarnemingen bij het onderstromen van hoog voorland
- 4.4 Gebruik van een geohydrologisch model in de analyse van piping
- 4.1 Geohydrologie rond de dijk
- 5. Karakteriseren eigenschappen van het watervoerend pakket
- 6. Veiligheidsanalyse piping
- 7. Oplossingen voor dijkverbeteringen
Semi-probabilistisch veiligheidsformat voor piping
In een semi-probabilistische analyse worden onzekerheden meegenomen met een combinatie van rekenen met karakteristieke waarden (bijvoorbeeld 5%-ondergrenswaarden van de korrelgrootte, Bepalen van karakteristieke waarden) en toepassing van partiële veiligheidsfactoren. Een partiële veiligheidsfactor is de factor waarmee vermenigvuldigd wordt (bijvoorbeeld een representatieve waarde van een belastingparameter), of waardoor wordt gedeeld (bijvoorbeeld een representatieve waarde van een sterkteparameter) om een rekenwaarde te verkrijgen. Mits de factor groter is dan 1 resulteert dit in een strengere betrouwbaarheidseis.
Binnen het huidige veiligheidsformat worden voor piping in principe de volgende partiële veiligheidsfactoren toegepast: Modelfactor, Materiaalfactor, Schematiseringsfactor en de schadefactoren (Schadefactor opbarsten, Schadefactor heave en Schadefactor terugschrijdende erosie). De eerste drie factoren zijn onafhankelijk van de vereiste betrouwbaarheid. De eerste twee factoren zijn bij het faalmechanisme piping gelijk aan 1,0, modelonzekerheden en parameteronzekerheden zijn verwerkt in de schadefactor en de keuze van karakteristieke waarden.. De schadefactor is gekoppeld aan de faalkanseis die volgt uit de geaccepteerde overstromingskans. De schematiseringsfactor is afhankelijk van de mogelijke ondergrondscenario’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.
De semi-probabilistische analyse kan worden uitgevoerd voor opbarsten, heave en terugschrijdende erosie.
Uitwerking
Voor het mechanisme piping worden de partiële veiligheidsfactoren als volgt toegepast:
Waarin:
γb Partiële veiligheidsfactor die verband houdt met het schematiseren van de ondergrond (ook wel schematiseringsfactor 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) [-].
F Veiligheidsfactor, de verhouding tussen sterkte en belasting (ook wel stabiliteitsfactor genoemd). Hierin is gerekend met rekenwaarden, daarbij is de materiaalfactor meegenomen [-].
Wanneer scenario’s worden toegepast is de faalkans gelijk aan de som van de berekende faalkansen gewogen met de scenariokansen.