Bij het verlengen van de kwelweg wordt onderscheid gemaakt tussen een horizontale verlenging en een verticale verlenging. Voor het ontwerpen van een verticale kwelweg-verlenging wordt verwezen naar de HWBP Publicatie Heaveschermen.

Verlenging van de horizontale kwelweg buitendijks

Verlengen van de horizontale kwelweglengte buitendijks houdt in dat het intredepunt verder van de dijk wordt afgelegd. Dit is weergegeven in de onderstaande figuur. Meer over het intredepunt en de bepalingswijze is opgenomen in het artikel Intredepunt piping. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door een kleilaag aan te brengen in het voorland,  maar andere maatregelen, zoals een bentonietmat, zijn ook mogelijk.

Hoe te bepalen

Aan de kleilaag worden de volgende eisen gesteld:

• Voldoende waterdicht.
• Beschermd tegen aantasting.

Voor de berekening van de vereiste dikte van de kleilaag, in combinatie met de breedte van de voorlandverbetering, wordt in principe de spreidingslengte berekend. Bepalingswijze van de spreidingslengte is gegeven in het artikel Lekfactor of leklengte.

De slecht waterdoorlatende deklaag in het voorland mag als volledig afsluitend als deze verzadigd is en minimaal 1 m dik, waarbij (afhankelijk van het landgebruik) deze kleilaag dient te worden beschermd met een toplaag boven op deze kleilaag van 0,3 à 0,5 m dik. Overigens werken dit type oplossingen ook wanneer ze minder goed doorlatend zijn omdat, zoals genoemd, de doorlatendheid invloed heeft op de leklengte.

Relatie met andere faalmechanismes

Het verlengen van de horizontale kwelweg door middel van het significant verhogen van de intredeweerstand in een deel van het voorland heeft invloed op het verloop van en de uiteindelijke stijghoogte. Daarmee heeft deze maatregel direct invloed op mechanismes die gerelateerd zijn aan de stijghoogte onder de waterkering, waarvan macrostabiliteit van het binnentalud de belangrijkste is.

Aandachtspunten en geldigheidsgebied

wortelgroei et cetera verdient het aanbeveling om op de kleilaag nog een laag grond aan te brengen. De samenstelling en dikte van deze laag is afhankelijk van het toekomstig gebruik van het terrein. Voorkomen moet worden dat de kleilaag wordt aangetast of dat er scheuren ontstaan door uitdroging. Bij gebruik van het voorland als grasland kan een minimale dikte van de afdekkende laag van 0,3 m bijvoorbeeld voldoende zijn. In andere gevallen zal een laagdikte van 0,5 m of meer nodig zijn.

Ook onder waterpartijen buitendijks, zoals strangen, kan een kleilaag worden aangebracht. Voor een goede verdichting van de klei zal de waterpartij drooggezet moeten worden. Speciale aandacht dient uit te gaan naar bescherming tegen erosie, omdat controle van de kleilaag moeilijk is.

Details over dit type maatregel staan beschreven in de beschikbare OBOR’s.

Verlenging van de horizontale kwelweg binnendijks

Verlengen van de horizontale kwelweglengte binnendijks houdt in dat het uittredepunt wordt
verplaatst. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door een pipingberm aan te brengen. Dit is weergegeven in de onderstaande figuur. Meer over het uittredepunt en de bepalingswijze is opgenomen in het artikel Uittredepunt piping.

Hoe te bepalen

De kwelwegverlenging binnendijks door middel van een pipingberm kan ingrijpen op twee onderdelen van het mechanisme piping, namelijk:

• Verhinderen opbarsten binnen kritieke kwelweglengte.
• Verhinderen uitspoelen ter plaatse van het uittredepunt.

Verhinderen opbarsten binnen kritieke kwelweglengte

Door te voorkomen dat de binnendijkse kleilaag opbarst binnen de kwelweglengte die hoort bij het kritieke verval, wordt voorkomen dat piping optreedt. Het uittredepunt wordt hiermee verplaatst richting het achterland. De rekenwijze hiervan is beschreven in het artikel Opbarsten.

De benodigde breedte van de berm wordt bepaald aan de hand van de kritieke kwelweglengte door middel van het deelfaalmechanisme terugschrijdende erosie. De rekenwijze hiervan is beschreven in het artikel Terugschrijdende erosie.

Verhinderen uitspoelen ter plaatse van het uittredepunt

In situaties zonder een afdekkende klei/veenlaag binnendijks, treedt geen opbarsten op. Hier is wel risico op piping, dit wordt dan bepaald door verticale grondwaterstroming (heave). Een veilig ontwerp kan gerealiseerd worden door het volgende:

• Dimensioneren op heave.

De rekenregels voor heave zijn beschreven in het artikel Heave.

• Dimensioneren op opbarsten.

Hiervoor dient een verticale grondwater stroming uitgesloten te worden. Dit kan bereikt worden

door het toepassen van slechtdoorlatende materialen (bijvoorbeeld klei). De rekenregels voor opbarsten zijn beschreven in het artikel Opbarsten.

• Uitsluiten uitspoelen van zand.

Het voorkomen van de uitspoeling van zand, zonder het tegengaan van bovenstaande zaken kan

door middel van een filtertechniek. Handvatten zijn gegeven in Filtertechnieken, voorkomen
van zanduitspoeling.

Relatie met andere faalmechanismes

Een binnendijkse berm verhoogt de stabiliteit van het binnentalud en kan daarom een dubbele functie hebben. Een doelstelling voor stabiliteit van het binnentalud kan daarom leiden aanvullende eisen voor de dimensionering van de berm.

Een berm zorgt er daarnaast voor dat het uittredend grondwater een hoger uittredepunt heeft. Daardoor neemt bij zanddijken de kans op microstabiliteit af.

Aandachtspunten en geldigheidsgebied

Wanneer in het achterland geen, of slechts een dunne kleilaag aanwezig is, dient de pipingberm te bestaan uit een gesloten en slecht doorlatende laag (bijvoorbeeld klei). Daardoor wordt verticaal zandtransport dóór de pipingberm uitgesloten.

Een pipingberm die bedoeld is om het uittredepunt te verplaatsen dient te allen tijde voldoende ‘waterdicht’ te zijn. Door perforatie door bebouwing of beplanting kan een kwelweg ontstaan, waardoor piping kan optreden zonder dat er sprake is van opbarsten van de kleilaag. Als er een risico is op perforatie van de pipingberm kan worden overwogen de hoogte dusdanig te dimensioneren dat ter plaatse van de perforatie geen risico op heave of terugschrijdende erosie geldt.

Afhankelijk van het toekomstige gebruik van de pipingberm kan nog een overhoogte worden aangebracht.

Details over dit type maatregel staan beschreven in de beschikbare OBOR’s.