Kwelweganalyse - Algemene aandachtspunten bij de toetsing en het ontwerp op piping en heave

Kwelweganalyse

De eerste stap van de toets is het vaststellen van de maatgevende kwelweg bij MHW. Vaak kan de maatgevende kwelweg een combinatie van onder- en achterloopsheid zijn. Een driedimensionale analyse is hiervoor noodzakelijk.

Zowel voor de bepaling van de maatgevende kwelweg als voor de bepaling van het optredende uittredeverhang (indien een heave-controle wordt gedaan) is informatie nodig over:

• de afmetingen van de constructie;

• betreffende de kwelschermen:

  - aanwezigheid;

  - locatie;

  - dimensies;

  - conditie/toestand;

• de aanwezigheid van funderingspalen.

De meest aangewezen bron is de constructietekening. Als geen tekeningen beschikbaar zijn, dan kunnen de afmetingen van de constructie meestal worden opgemeten. Informatie over kwelschermen of fundering, en de aansluiting daarvan op de constructie, is minder eenvoudig te verkrijgen, met name bij historische kunstwerken.

In paragraaf 6.3.3 zal een aantal hulpmiddelen worden besproken waarmee meer informatie over de kwelschermen kan worden verkregen.

Bij het bepalen van de maatgevende kwelweg zijn de volgende zaken van belang:

• tussen schermen of constructieonderdelen kan een kortgesloten kwelweg ontstaan (Figuur 6.2
• een slechte aansluiting van diverse constructieonderdelen, zoals schermen aan de hoofdconstructie kan een kortere kwelweg tot gevolg hebben;
• horizontale delen in een kwelweg ter plaatse van holten, bv. bij een paalfundering, worden bij toepassing van de regel van Lane niet in rekening gebracht. Bij heavecontroles met behulp van de fragmentenmethode is reductie van de weerstandsfactoren noodzakelijk (zie Bijlage 12.3.8A).
• de maatgevende kwelweg omvat soms slechts over een deel van een constructie, zoals bijvoorbeeld een sluishoofd;
• diverse hydraulische omstandigheden kunnen van belang zijn, zoals:                                  • situatie tijdens hoogwater (toetspeil of MHW);                                                                • situatie tijdens onderhoud of inspectie.

Een waterdichte vloer bovenstrooms of een zanddichte vloer benedenstrooms van het kunstwerk kan in sommige gevallen een verlenging van de horizontale kwelweg in relatie tot onderloopsheid betekenen. Een goede aansluiting is dan een vereiste.                           

Figuur 6.2 Bepaling kwelweg voor onderloopsheid

Het is niet altijd mogelijk om zonder berekeningen aan te geven welke kwelweg maatgevend is. In dat geval zullen alle kwelwegen die mogelijk maatgevend zijn beoordeeld moeten worden.

Een kwelweg die gedeeltelijk bestaat uit een scheidingsvlak tussen het kunstwerk (inclusief kwelschermen) en een kleilaag, hoeft niet te worden getoetst indien adequate kwelschermen in de kleilaag aanwezig zijn. Als geen goed functionerende kwelschermen aanwezig zijn, of niet kunnen worden aangetoond, moet worden aangenomen dat er een spleet tussen het kunstwerk en de kleilaag aanwezig is. De kwelweg moet dan wel worden getoetst.

Een kwelweg die geheel langs klei gaat, kan in principe niet met de bekende methoden worden getoetst.

Het verdient aanbeveling om na te gaan of er ervaring is met andere kunstwerken, met gelijke levensduur en constructie die in dezelfde omstandigheden verkeren.

Aanbevolen wordt om een specialist te raadplegen indien de aanwezigheid en hoedanigheid van kwelschermen niet eenduidig vastgesteld kan worden. Voor consequenties ten aanzien van piping en heave, als gevolg van lekkages, wordt verwezen naar [Calle & Sellmeijer, 1998], zie ook Bijlage A.