Filterregels - Rekenmodellen en rekenregels

Filterregels

Uitspoeling van zand kan worden voorkomen door een filter. Dit kan worden bereikt als er bij het (vermoede) uittredepunt een filterconstructie aanwezig is. Het filter kan bestaan uit een granulair filter, opgebouwd volgens de filtercriteria (zie onder) of uit een verzwaard filterdoek. Voorwaarden voor een goede werking van de methode zijn dat het filter zanddicht is en meer waterdoorlatend (grover) is dan de ondergrond is. Als bijvoorbeeld door dichtslibbing de doorlatendheid zodanig wordt gereduceerd dat zich onder het filter wateroverdrukken kunnen opbouwen, kan het filter opbarsten.

Als filter kunnen ook een (granulair) stortebed (bodembescherming tegen erosie benedenstrooms van een kunstwerk) of een grovere laag zand als bovenste laag van de grond die benedenstrooms van het kwelscherm aanwezig is fungeren.

De eisen ten aanzien van stabiliteit en doorlatendheid zijn vastgelegd in zogenaamde filterregel. Het meest bekend en meest toegepast is het filtercriterium van Terzaghi [Terzaghi, 1922]:

                                                                                                                                   (5.14)

waarin:

D15 korreldiameter van het grove (filter)materiaal, waarbij 15 gewichtprocent van de deeltjes van het monster een kleinere diameter heeft.

d85 korreldiameter van het fijne materiaal, waarbij 85 gewichtprocent van de deeltjes van het monster een kleinere diameter heeft.

Om opbarsten van het filter (het grove materiaal) te voorkomen, moet de doorlatendheid van het filter voldoende groot zijn ten opzichte van het fijne materiaal daaronder. Dit is het geval als aan het volgende, algemeen geaccepteerde, criterium wordt voldaan [Terzaghi, 1922]:

                                                                                                                                   (5.15)

waarin:

d15 korreldiameter van het fijne materiaal, waarbij 15 gewichtprocent van de deeltjes van het monster een kleinere diameter heeft.

Tevens geldt bij het filtercriterium van Terzaghi, dat de zeefkrommen van het grovere en fijnere materiaal ongeveer parallel moeten verlopen. Vergelijking 5.15 geldt alleen als zowel het grove als fijne materiaal vrij uniform zijn (steile zeefkromme).

Om effectief te zijn moet een filter een dikte hebben die minimaal gelijk is aan twee a drie keer de diameter van de grootste korrels.

Voor een overzicht van andere filtercriteria wordt verwezen naar bijvoorbeeld [Schuler & Brauns, 1993].

Meer informatie over granulaire filters is te vinden in [CUR 1993b, CUR 2010 en Verheij & Hoffmans, 2011]. Zie ook pargraaf 8.6.