Hydraulische belasting bij afschuiven bekleding binnentalud - Hydraulische belasting

Afschuiven van het binnentalud kan optreden als gevolg van infiltratie bij golfoverslag. Het mechanisme wordt beschreven in Hoofdstuk 5. De hydraulische belasting wordt gevormd door infitlratie, waardoor in de dijk de waterspanning oploopt, wat de stabiliteit van de bekleding verzwakt.

Infiltratie kan alleen optreden indien er een wateraanbod, ofwel een waterlaagje, op het talud aanwezig is. Bij infiltratie door golfoverslag maakt het niet veel uit hoe dik het waterlaagje is. Bij golfoverslag komen golfvolumes met onregelmatige tussentijden en in onregelmatige hoeveelheden over het binnentalud. Dit proces is afhankelijk van de combinatie van het gemiddelde golfoverslagdebiet en de golfhoogte. Zoals te zien is in Figuur 4.6 en Figuur 4.7 zal bij een gelijk gemiddeld overslagdebiet het aantal overslagvolumes bij een hoge golfhoogte veel minder zijn dan bij een kleine golfhoogte. Indien de golfvolumes snel achter elkaar over de dijk komen, dan blijft het talud nat, als de tussentijd te groot wordt, dan valt het talud ‘droog’ en stopt de infiltratie.

Figuur 4.8 Wateraanbod bij infiltratie en afschuifproef (Friese Waddenzeedijk nabij de Boonweg)

Uit de golfoverslagproeven is gebleken dat een golfoverslagvolume binnen een beperkte tijd over het talud voorbij trekt. Na het front van het volume, waarin de waterlaagdikte en de dieptegemiddelde stroomsnelheid maximaal zijn, volgt de staart. In de staart neemt de waterlaagdikte en de gemiddelde stroomsnelheid af. Binnen enkele seconden is de waterlaagdikte op het talud kleiner dan enkele centimeters en lijkt het volume helemaal voorbij te zijn. Uit waarnemingen is echter gebleken dat er na elk golfoverslagvolume, na het voorbij komen van het front, gemiddeld 30 seconden een heel dun waterlaagje op het talud aanwezig is. Deze tijd is weinig afhankelijk van de grootte van het overslagvolume. Het gaat hierbij om een waterlaagje dat van enkele centimeters dikte maar langzaam afneemt en dat zich tussen de bovengrondse plantdelen bevindt. Indien de tijd tussen opvolgende

golfvolumes kleiner is dan 30 s, dan blijft het talud continu nat, indien het meer is dan 30 s, dan is het wateraanbod op het talud kleiner dan de stormduur.

Het al dan niet droogvallen van het talud is afhankelijk van het gemiddelde golfoverslagdebiet en de golfhoogte. Het effect is onderzocht bij de golfoverslagproeven en heeft geleid tot een grafiek waarmee het percentage van de golfoverslagtijd dat het talud nat is kan worden bepaald. Dit wordt verder beschreven in Hoofdstuk 6.

In het verleden zijn enkele proeven uitgevoerd naar het mechanisme afschuiven van de bekleding. Ook bij de locaties Afsluitdijk en de Friese Waddenzeedijk nabij de Boonweg zijn proeven uitgevoerd. Hierbij is de hydraulische belasting opgelegd als een continu wateraanbod gelijkmatig verspreid over een lengte van 30 m, dat zodanig was dat tot onderaan het talud water over het talud stroomde (Figuur 4.8 en Figuur 4.9).

Figuur 4.9 Opstelling afschuifproef met een 30 m lange buis op de kruin van de dijk (Friese Waddenzeedijk nabij de Boonweg)