Toetsing op wateroverdrukken (AWO) - Toetsing voorbeeld

De toetsing op wateroverdrukken wordt uitgevoerd om vast te stellen of de asfaltbekleding kan worden opgedrukt door water dat zich in de dijk bevindt. Tijdens een storm wordt de dijk verzadigd met water. Na de storm neemt de buitenwaterstand af waardoor het water in de dijk tegen de dichte asfaltbekleding drukt.

De toetsing bestaat uit drie stappen. De voorselectie in stap 1 bepaalt of de bekleding getoetst moet worden voor wateroverdrukken en of een eenvoudige of geavanceerde methode noodzakelijk is. In stap 2 is de eenvoudige toetsing beschreven. Stap 3 geeft handvatten voor het uitvoeren van een geavanceerde toetsing.

Als de asfaltbekleding is aangelegd op een kleikern is de score van de toetsing op wateroverdrukken ‘goed’. Is de bekleding op zand aangelegd of bevindt zich een zandlaag onder de kleilaag onder het asfalt dan kan de eenvoudige methode worden toegepast.

De asfaltbekleding in de dijkvakken 1 en 2 is direct op het zand aangebracht. De eenvoudige methode is dus van toepassing.

De eerste toets die wordt uitgevoerd is of de maatgevende grondwaterstand boven de onderzijde van de bekleding ligt.

In §7.4.1 is berekend dat de maatgevende grondwaterstand op NAP +2,45 meter ligt. De onderzijde van de bekleding op dijkvak 1 ligt op NAP +1,50 meter. Op dijkvak 2 ligt de onderzijde op NAP +1,45 meter. De onderzijde van de bekleding ligt onder de maatgevende grondwaterstand zodat er een kans is op wateroverdrukken.

In het volgende deel van stap 2 wordt getoetst of de waterdruk groter is dan het gewicht van de bekleding en eventuele kleilagen. Voor deze stap moet bekend zijn wat de laagdikte en de dichtheid van de bekleding is en wat de taludhelling is. Daarnaast moet de aanwezigheid van een waterdichte teenconstructie bekend zijn en de eigenschappen hiervan. Berekend wordt welke laagdikte nodig is om wateroverdrukken te voorkomen.

Voor de bekleding van dijkvak 1 is de gemiddelde laagdikte van het ondertalud 237 mm (op basis van de radarmetingen). De dichtheid van de bekleding is bepaald via de proefstukken gebruikt in de gedetailleerde toetsing op golfklappen. Deze is 2358 kg/m3. De taludhelling is 1:4 zodat de factor Qn = 1 (met Qn=0,96/cos()1/4). Omdat er op het talud een open bekleding aanwezig is onder het asfalt, is (a+v) gelijk aan de afstand tussen MGWS en de onderzijde van de bekleding. Deze afstand is 0,95 meter.

Figuur 7-15: Bepaling (a+v)-waarde

De dichtheid van zout water is 1025 kg/m3. De benodigde laagdikte wordt berekend met onderstaande formule:

De benodigde laagdikte is 153 mm. Aangezien de bekleding een dikte van 237 mm heeft, is de score voor het toetsspoor wateroverdrukken ‘goed’.

De bekleding van dijkvak 2 heeft een gemiddelde dikte van 235 mm. De dichtheid van de proefstukken is 2320 kg/m3. De taludhelling is 1:4 zodat de factor Qn = 1,0. Het verschil MGWS en de onderzijde van de bekleding is 1 meter. De minimaal benodigde laagdikte is 166 mm. Ook dit deel van de bekleding voldoet aan de minimaal benodigde laagdikte, zodat de toetsscore ‘goed’ kan worden gegeven.

In het voorschrift toetsen op veiligheid (VTV2006) [71] worden nog twee deelstappen behandeld voor het geval de dikte van de bekleding niet voldoende is.

In de derde deelstap wordt het geval behandeld waarbij de onderzijde van de gesloten bekleding ver onder de gemiddelde waterstand ligt. Omdat het niveau van de theoretisch

maatgevende buitenwaterstand bepaald wordt door de locatie van deze onderzijde van de gesloten bekleding, kan het voorkomen dat de maatgevende buitenwaterstand onder de gemiddelde waterstand uitkomt. Aangezien het zeer onwaarschijnlijk is dat deze waterstand voorkomt direct na het optreden van een maatgevend hoogwater, mag een reductiefactor toegevoegd worden in de formule.

De vierde deelstap behandelt de situatie waarbij de laagdikte van de bekleding verloopt. Het kan zijn dat, door rekening te houden met deze verlopende laagdikte, de bekleding toch kan worden goedgekeurd.

Kan de score ‘goed’ niet worden gegeven op basis van de toetsregels van stap 2, dan wordt overgegeven op stap 3, de geavanceerde toetsing op wateroverdrukken.

In een geavanceerde toetsing wordt met niet-stationaire grondwaterstromingsberekeningen bepaald of de druk aan de onderzijde van de asfaltbekleding te hoog is. Als de eigenschappen van de ondergrond niet exact bekend zijn, worden verschillende berekeningen uitgevoerd waarbij de eigenschappen gevarieerd worden binnen de bekende grenzen. Zo kan inzicht verkregen worden in het risico op falen door wateroverdrukken.