Hulpmiddelen bij bepaling potentiële kwelwegen (kwelschermen)
Bij nieuwgebouwde kunstwerken zijn altijd ontwerptekeningen en –berekeningen beschikbaar waaruit volgt waar welke soort damwand met welke lengte geplaatst is. Bij oude (historische) kunstwerken is het probleem dat de kennis over de constructie en de staat van de constructie zelf ontbreekt. Daarom wordt de term historische kunstwerken gebruikt voor kunstwerken
waarvan onvoldoende informatie beschikbaar is om een toetsing uit te voeren. Dat staat dus in principe los van de leeftijd van het kunstwerk, al zal het meestal wel om oudere kunstwerken gaan. Met ‘historisch’ wordt hierbij bedoeld, dat over het kunstwerk weinig gegevens beschikbaar zijn.
Om volledig inzicht te krijgen in de toestand en de kwaliteit van de kwelschermen onder een (historisch) kunstwerk is visuele inspectie meestal niet voldoende.
Een mogelijkheid is het gehele kunstwerk te ontgraven. Een zwaarwegend nadeel van dergelijke destructieve methoden is dat deze zeer ingrijpend zijn (extra maatregelen als bemalingen zijn dan meestal noodzakelijk), dat ze de waterkering kunnen verzwakken of dat ze ongewenst zijn in verband met de cultuurhistorische waarde van het kunstwerk. Daarom moet waar mogelijk gebruik worden gemaakt van indirecte methoden. In de navolgende paragrafen wordt een aantal meetmethoden besproken die een bijdrage aan de beoordeling kunnen leveren, elk met zijn mogelijkheden en beperkingen.
In paragraaf 6.3.3.2 wordt een overzicht gegeven van de beschikbare methoden om extra informatie te verkrijgen ten behoeve van de bepaling van potentiële kwelwegen op basis waarvan een kwelweganalyse gemaakt kan worden. Hierbij is o.a. gebruik is gemaakt van [Lambert & Van Deen, 2000], [Boer, 2005] en het STOWA–rapport [Schalx & Hombergen, 2006].
In paragraaf 6.3.3.3 wordt vervolgens een beoordeling van de methoden gegeven met betrekking tot de volgende toepassingen:
-
bepaling aanwezigheid kwelschermen;
-
bepaling dimensies kwelschermen;
-
detectie (geconcentreerde) lekken in kwelschermen.
Indien met de aan het begin van de toetsing reeds beschikbare gegevens niet tot een toetsoordeel kan worden gekomen op het onderdeel piping en heave, zijn er in principe twee mogelijkheden tot vervolg: nader onderzoek gebruikmakend van één of meer in dit hoofdstuk geïnventariseerde methoden om meer gegevens te verkrijgen, hetgeen vaak tijd kost en kostbaar kan zijn, of het versterken aanpassen van de constructie zodat aan de veiligheidseisen wordt voldaan. In paragraaf 6.4.4 worden handreikingen gegeven waarmee een afweging tussen mogelijk kostbaar en tijdrovend nader onderzoek om te komen tot een toetsoordeel en mogelijk minder kostbare maatregelen ter versterking van de constructie.
Archiefonderzoek
Indien over ontwerpen of bouwbeschrijvingen kan worden beschikt, heeft dat verreweg de voorkeur. Helaas is in de loop der tijd veel verloren gegaan of slecht toegankelijk. Het kan echter de moeite lonen om hier enige inspanning naar te doen. Op basis van visuele kenmerken kan in voorkomende gevallen de bouwperiode worden bepaald, niet alleen doordat bv. in een gevelsteen het bouwjaar is vermeld, maar ook op basis van gebruikte materialen, stijl en dergelijke kunnen bouwperioden worden onderscheiden. Op basis van de bouwperiode kunnen vervolgens ook weer conclusies worden getrokken over de (vermoedelijke) constructie ondergronds en de daarvoor gebruikte materialen. Hoewel hier natuurlijk altijd sprake is van een hypothese, kan een dergelijke aanpak nuttig zijn. Wel moet worden bedacht dat het ontwerp geen garantie biedt dat de constructie daadwerkelijk conform ontwerp is vervaardigd en bovendien moet rekening worden gehouden met zettingen, slijtage, aantasting etc. van de gebruikte materialen. Desondanks wordt
aanbevolen om kunstwerken zo goed mogelijk te documenteren en om de kennis van ontwerp- en bouwmethoden in het verleden uit te breiden.
Archiefonderzoek is betrekkelijk goedkoop en hoeft slechts eenmalig te worden uitgevoerd. Archiefmateriaal is niet altijd aanwezig en dus is archiefonderzoek niet altijd toepasbaar. Bovendien zijn afwijkingen en veranderingen vaak niet gedocumenteerd.
Stroomschema’s
In het in opdracht van STOWA door DHV opgestelde rapport "Hulpmiddelen voor toetsers - Historische Kunstwerken” [Schalkx & Hombergen, 2006] zijn stroomschema’s opgenomen die op basis van gemeenschappelijke kenmerken van een bepaalde groep kunstwerken ondersteuning bieden om lacunes in de beschikbare gegevens van de constructie van een kunstwerk aan te vullen. Hiervoor is gebruik gemaakt van de landelijke database “Kenmerken Historische Kunstwerken” van VNK, waarin de basisgegevens van de waterkerende kunstwerken in primaire waterkeringen zijn ingevoerd door de beheerders, en aanvullende gegevens door archiefonderzoek. In totaal zijn 607 kunstwerken geanalyseerd.
Met behulp van de stroomschema’s, die in Bijlage I zijn opgenomen, kan een inschatting gemaakt worden van de volgende onbekende kenmerken:
- Is een kwelscherm aanwezig?
- Aantal kwelschermen?
- Schermlengte onder de vloer?
Voor vrijwel alle kunstwerken in de database geldt dat:
- een gemetselde constructie altijd houten kwelschermen heeft en, indien op palen gefundeerd, deze eveneens van hout zijn;
- betonnen constructies die voor 1945 zijn gebouwd vrijwel altijd gefundeerd op houten palen zijn; na 1945 op betonnen palen;
- een houten paalfundering vrijwel altijd samengaat met houten kwelschermen;
- een betonnen paalfundering vrijwel altijd samengaat met een stalen kwelscherm;
- bij één stalen kwelscherm de constructie vrijwel altijd op staal is gefundeerd;
- .bij vijf en meer stalen kwelschermen de constructie vrijwel altijd op (betonnen) palen is gefundeerd;
- bij vier of minder houten kwelschermen de fundering op staal gefundeerd is;
- bij vijf of meer houten kwelschermen de fundering altijd uit houten palen bestaat.
Er zijn stroomschema’s opgesteld voor de volgende typen kunstwerken, waarbij telkens is aangegeven welke gemeenschappelijke kenmerken bekend moeten zijn:
- Schutsluis (71 kunstwerken):
-Type constructiemateriaal van de wanden (beton, metselwerk of staal)
- Funderingstype (op staal of palen): materiaal paalfundering (beton, hout of staal)
- Lengte sluiskolk
- Keersluis (32 kunstwerken):
- Type constructiemateriaal van de wanden (beton, metselwerk of staal)
- Funderingstype (op staal of palen): materiaal paalfundering (beton of hout)
- Uitwateringssluis (117 kunstwerken):
- Type constructiemateriaal van de wanden (betonnen bak, beton, buis staal, overig, metselwerk gewelf of wandconstructie, betonnen koker)
- Funderingstype (op staal of palen)
- Gemaal (191 kunstwerken):
- Funderingstype (buis, koker, gewelf, bak, vloer)
- Funderingstype (op staal of palen)
- Coupure (127 kunstwerken):
- Funderingstype (op staal of palen)
- Inlaatsluis (127 kunstwerken):
- Type constructiemateriaal van de wanden (L-wand of wandenconstructie, buis, metselwerkgewelf of wandconstructie of betonnen koker)
- Funderingstype (op staal of palen)
In de stroomschema’s wordt per onderscheidend kenmerk (bijvoorbeeld fundering op staal of op palen) het percentage van voorkomen in de database aangegeven. Voor een goede afweging is echter ook van belang om het absolute aantal kunstwerken dat voorkomt te beschouwen.
