Bezwijken van het kunstwerk door overslag en/of overloop treedt op als na het bezwijken van de bodembescherming achter het kunstwerk er vervolgens ook vervolggebeurtenissen optreden (zie ook Beschrijving faalproces overslag en/of overloop). In dit artikel wordt nader ingegaan op het ontstaan van ontgrondingskuilen (A), het instabiel worden van het kunstwerk (B) en vervolgens het bezwijken van (delen van) het kunstwerk (C).

Onder het bezwijken van het kunstwerk wordt hier het volgende verstaan:

Het dusdanig verzakken of kantelen van (delen van) de constructie dat er sprake is van een onbeheersbare situatie, waardoor een substantiële hoeveelheid water het achterland in kan stromen.

In zijn algemeenheid kan worden opgemerkt dat de kans op het bezwijken van het kunstwerk na bezwijken van de bodembescherming als gevolg van bovenstaande processen zeer lastig is in te schatten.

A. Ontgrondingskuilen

Door het ontstaan van ontgrondingskuilen kan het evenwicht van de constructie worden beïnvloed. Dit is afhankelijk van de afmetingen (diepte en breedte) en de locatie van de ontgrondingskuilen ten opzichte van het kunstwerk. Ook speelt de tijd een belangrijke rol, omdat ontgrondingskuilen zich in eerste instantie relatief snel ontwikkelen, maar het lang kan duren voordat ze de maximale diepte bereiken. Dit betekent dat het ontstaan van een ontgrondingskuil nog niet betekent dat deze dusdanige vormen aanneemt dat binnen een hoogwaterperiode instabiliteit van de constructie optreedt.

Voor het berekenen van ontgrondingskuilen kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van hetgeen hierover geschreven is in hoofdstuk 16 van 'Ontwerp van schutsluizen' [Vrijburcht, 2000]. Meer achtergronden en nadere beschrijvingen kunnen worden gevonden in de 'Scour Manual' [Hoffmans en Verheij, 2021].

B. Instabiel worden kunstwerk

Wanneer een ontgrondingskuil zich in de nabijheid van het kunstwerk manifesteert, kan dit leiden tot het verlies van evenwicht van (delen van) de constructie. In welke mate dit optreedt is naast de kenmerken van de ontgrondingskuil ook afhankelijk van de funderingsconstructie (palen, damwandschermen) die er onder het kunstwerk aanwezig is.

Er kan sprake zijn van een directe instabiliteit, waarbij als gevolg van de ontgrondingskuil bijvoorbeeld het horizontale evenwicht van de constructie verloren gaat en het kunstwerk horizontaal verschuift. Een dergelijke invloed op de constructie kan in eerste instantie globaal worden bepaald via reguliere evenwichtsbeschouwingen van de ontstane situatie na het ontstaan van de ontgrondingen. Met behulp van geavanceerde rekenprogramma’s (bijvoorbeeld Plaxis) is het soms mogelijk om nog nader te analyseren of deze vorm van directe instabiliteit optreedt.

Een vorm van indirecte instabiliteit is wanneer de ontgrondingskuil ertoe leidt dat de weerstand tegen piping verminderd, waardoor onder- of achterloopsheid kan gaan optreden. Als gevolg hiervan wordt het kunstwerk verder ondermijnd en komen bijvoorbeeld kantel- en/of verticale instabiliteit in beeld.

C. Bezwijken kunstwerk

Wanneer instabiliteit optreedt van (delen van) het kunstwerk wil dat nog niet altijd zeggen dat dit leidt tot instroming van een groot volume water. Wanneer bijvoorbeeld het uitstroomwerk van een lange inlaatduiker instabiel wordt en bezwijkt, is de doorstroomopening en het buitendijkse instroomwerk nog niet bezweken en groeit de instroming niet door het bezwijken van het uitstroomwerk. Daarvoor moet dan weer verdere erosie van het dijklichaam plaatsvinden waarin de inlaatduiker is opgenomen.