Als de waterdruk in het watervoerend pakket voldoende hoog wordt, kan de slecht doorlatende en cohesieve deklaag opbarsten. De deklaag zal opdrijven als de waterdruk aan de bovenkant van het watervoerende pakket groter wordt dan het gewicht van de daarboven gelegen deklaag. De stijghoogte waarbij dit opdrijven optreedt, is de grenspotentiaal.

Over de lengte van de opdrijfzone zal een kleine horizontale spleet ontstaan waardoor de stijghoogte in deze zone gelijk wordt aan de grenspotentiaal. Vanwege de sterkte van de deklaag zal bij opdrijven niet meteen een scheur ontstaan.

Wanneer de sterkte (treksterkte, schuifsterkte) van de deklaag wordt overschreden, ontstaan scheuren, en spreken we van opbarsten. Dit hangt af van de eigenschappen van de afdekkende laag, zoals dikte, sterkte en elasticiteit. Hoe deze factoren precies van invloed zijn op het opbarsten, wordt onderzocht in het Praktijkonderzoek Opbarsten bij Dijken [Deltares, 2024].

Door de scheur ontstaat een verticaal kanaal tussen de zandlaag en het maaiveld of de bodem van een sloot of watergang: het opbarstkanaal. Dit zorgt voor een uittredepunt waardoor zand getransporteerd kan worden naar het maaiveld. De diameter van het opbarstkanaal kan sterk variëren afhankelijk van de stroomsnelheid en de erodeerbaarheid van het materiaal in de afdekkende laag. Door het uittredepunt zal de opgebouwde waterdruk in het watervoerende pakket afnemen. De balans tussen toestroom en afstroom van water speelt hierbij een rol, evenals eventueel aanwezige perforaties.

Het doorbraakproces is afhankelijk van de aanwezigheid en eigenschappen van de binnendijkse deklaag. Onderscheid wordt gemaakt tussen:

• Deklaag aanwezig die enkele meters dik is zonder gaten of sloten die door de gehele dikte van de deklaag snijden.. Afhankelijk van de eigenschappen kan de deklaag scheuren waardoor verticale stroming geconcentreerd optreedt. Deze is zichtbaar als een (schone) wel. Opbarsten kan op één of op meerdere locaties optreden. Het opbarsten zorgt voor een uittredepunt, dat nodig is voor het verdere piping proces.

Vanaf de vorming van een wel kan deze gesignaleerd worden bij inspectie en kunnen maatregelen worden getroffen als het risico op piping groot genoeg wordt geacht.

• Dunne doorlatende deklaag, mogelijk met scheuren. Als er een dunne deklaag is waarbij de sloot in het watervoerend pakket insnijdt, of wanneer er gaten (bijvoorbeeld krimpscheuren of slecht afgedichte boorgaten) in de deklaag zijn, is opbarsten niet nodig om een uittredepunt te creëren. Door structuurvorming en gaten zal een dunne deklaag vaak erg doorlatend zijn, waardoor er minder concentratie van stroming naar het uittredepunt is. De hogere stijghoogte in het watervoerende pakket leidt direct tot verticale uitstroom wat nodig is voor verticaal zandtransport, de volgende stap in het faalpad.

• Afwezige deklaag of deklaag doorsneden door een sloot. Verticale stroming en verticaal zandtransport is niet noodzakelijk. Het pipingproces gaat verder met horizontaal zandtransport.

Het is mogelijk dat wellen ontstaan op enige afstand van de kering, op lokale zwakke plekken waar het maaiveld lager is, of waar de deklaag dunner of lokaal afwezig (bijvoorbeeld in sloten). Als tussen de wel en de kering een deklaag aanwezig is kan de pipe hieronder terugschrijden. Als dit niet het geval is vormen deze wellen geen risico op een overstroming door piping, echter kunnen wel bij hogere waterstanden wellen dichter bij de kering ontstaan.