Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Geldigheidsgebied model van Lane

Lane merkt zelf op dat zijn methode alleen van toepassing is op metselwerkdammen die op staal zijn gefundeerd, of waarbij een goede aansluiting met een verticaal kwelscherm aanwezig is. In de praktijk wordt de methode breder toegepast voor alle voorkomende typen kunstwerken. Hier lijkt geen fundamenteel bezwaar tegen te zijn.

De methode Lane is nadrukkelijk van toepassing op kunstwerken met verticale schermen. Er zijn geen begrenzingen van het toepassingsgebied. In paragraaf 3.2.2 van [Deltares, 2009] is met betrekking tot de betrouwbaarheid van de regel van Lane voor de beoordeling op piping en heave bij waterkerende kunstwerken in Nederland het volgende gesteld.

De meest in Nederland onder waterkeringen voorkomende zanden variëren wat betreft de mediane korreldiameter (D50 Mediane korreldiameter [m]) grofweg tussen 150 en 350 μm. Dit correspondeert ongeveer met de klassen “matig fijn zand” tot “matig grof zand” in Tabel 1. Dit wederom komt ongeveer overeen met de door Lane in één groep ondergebrachte grondsoorten zand, fijn zand en silt. In totaal zijn er in die groep 70 dammen geïnventariseerd, waarvan slechts 10 door piping zijn bezweken. In Figuur 1 is een overzicht gegeven van de gewogen kwelweglengte en het opgetreden verval over de dam voor zowel de bezweken als niet bezweken dammen. Tevens zijn de door Lane vastgestelde kritieke waarden voor Cw,creep Gewogen creepfactor [-] weergegeven. De criteria voor de keuze van deze waarden door Lane zijn echter niet geheel duidelijk. Op basis van het geringe aantal bezweken dammen en de vrij grote spreiding in de waarde van Cw,creep Gewogen creepfactor [-] lijkt het dat de door Lane gekozen kritieke waarden voor Cw,creep Gewogen creepfactor [-] niet geheel veilig zijn.

Tabel 1 Creep-factoren voor het model van Lane.

Grondsoort

Mediane korreldiameter [μm]1

Cw,creep (Lane)

Uiterst fijn zand, silt

< 105

8,5

Zeer fijn zand

105 – 150

Zeer fijn zand (mica)

7

Matig fijn zand (kwarts)

150 – 210

7

Matig grof zand

210 – 300

6

Zeer/uiterst grof zand

300 – 2000

5

Fijn grind

2000 – 5600

4

Matig grof grind

5600 – 16000

3,5

Zeer grof grind

> 16000

3

1 Indicaties conform NEN 5104 (september 1989).

Een vergelijking tussen heave berekeningen met de fragmentenmethode[1] en het criterium van Lane laat echter zien dat Lane in vrijwel alle gevallen conservatief is ten opzichte van het heave criterium, behalve in enkele (zelden voorkomende) situaties (zie artikel Model van Lane of heave?).

Overzicht resultaten Lane voor grondsoorten representatief voor Nederland.
Figuur 1 Overzicht resultaten Lane voor grondsoorten representatief voor Nederland.

In Figuur 1 is de gewogen creep-factor uitgezet tegen het verval over de onderzochte dammen. Te zien is dat het verval veelal tussen de 2 en 10 meter ligt, met enkele uitschieters naar boven. De verticale kwelweglengte is bij slechts één van de onderzochte dammen kleiner dan 5 meter[2]. Dit betekent dat terughoudend moet worden omgegaan met het toepassen van de formule van Lane bij kwelwegen waarin de verticale component gering is.

Hoe betrouwbaar de regel is voor horizontale kwelwegen langs schermen tegen achterloopsheid is niet recent onderzocht. Hier wordt in Historie en kennisbasis model van Bligh nader op ingegaan.

[1] De fragmentenmethode is een semi-analytisch rekenmodel dat door de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW, thans Expertise Netwerk Waterveiligheid, ENW) specifiek voor heavecontroles bij dijken of waterkerende kunstwerken met verticale kwelschermen is ontwikkeld. In paragraaf 4.2.4 van de Gebruikershandleiding Riskeer - Kunstwerken wordt de fragmentenmethode uitgebreid besproken.

[2] Dit is niet te zien in Figuur 1 maar blijkt uit de paper van Lane [Lane, 1935].

Literatuur

Gebruikershandleiding Riskeer - Kunstwerken. Rijkswaterstaat, juni 2023.

Lane, E.W. Security from under-seepage-masonry dams on earth foundations. Transactions of the American Society of Civil Engineers 100 (1), 1235-1272, 1935.

Van den Ham, G.A. SBW Piping Kunstwerken : KW6. Aanbevelingen toetsmethode onder- en achterloopsheid bij (historische) kunstwerken. Deltares, rapport 1200675-006-GEO-0001, december 2009.

Versies