Stroomschema binnenwaartse macrostabiliteit 18 - Kwalitatieve beschrijving ‘Actuele Sterkte’

Stroomschema binnenwaartse macrostabiliteit

De inpassing van ‘Actuele Sterkte’ in het proces van toetsen van waterkeringen kan in een stroomschema worden samengevat (zie Figuur 3). Binnen de stap

‘Actuele Sterkte’ worden de methoden ‘Restbreedte bij Overhoogte’, ‘Bewezen Sterkte’, ‘Locaal Onderzoek’ en ‘Probabilistische Stabiliteitsanalyse’ onderscheiden. Het stroomschema is in principe voor de toetsing opgesteld, maar kan ook voor het ontwerp van dijkverbeteringen worden gevolgd.

Merk op dat de ‘Probabilistische Stabiliteitsanalyse’ niet in het stroomschema als aparte methode naast de andere methoden opgenomen. Reden daarvoor is dat probabilistische analyse ter beoordeling van de taludstabiliteit niet eenduidig in een stroomschema te vangen is. Het is eigenlijk meer een beoordelingstechniek dan een zelfstandige beoordelingsmethode. Probabilistische rekentechnieken kunnen een kleiner of groter onderdeel uitmaken van de verschillende onder- scheiden beoordelingsmethoden. Daarnaast kent de probabilistische stabiliteits- analyse een anders geformuleerd beoordelingscriterium, namelijk een faalkans in plaats van een stabiliteitfactor.

In het ‘Voorschrift Toetsen op Veiligheid Primaire Waterkeringen’ (VTV) [52] zijn de methoden ‘reststerkte’ en ‘Locaal Onderzoek’ beschouwd als gedetailleerde methoden (stap 3.1 in figuur 5 - 4.5 van het VTV, respectievelijk stap 3.2 in figuur 5- 4.5) . De beide andere methoden die hier zijn begrepen onder ‘Actuele Sterkte’, ‘Bewezen Sterkte’ alsmede de methode ‘Probabilistische Stabiliteitsanalyse’ zijn in het VTV expliciet genoemd als geavanceerde methoden.

Het stroomschema in Figuur 3 kan derhalve beschouwd worden als een gedeelte- lijke nadere invulling van de stappen 3 (gedetailleerde toetsing) en 4 (geavan- ceerde toetsing) uit het beoordelingsschema in voor de stabiliteit van dijken en dammen in het VTV (figuur 5 - 4.5 in het VTV).

Figuur 3

Stroomschema ‘Actuele Sterkte’ binnenwaartse macrostabiliteit

Toelichting bij het stroomschema:

(I) ‘Actuele Sterkte’

In deze stap wordt bekeken en ingeschat of het mogelijk is, nadat beoordeling volgens de ‘standaard’ aanpak geen voldoende resultaat heeft opgeleverd, om met één of meer van de methoden die worden begrepen onder ‘Actuele Sterkte’ een beter beoordelingsresultaat te krijgen.

(IIa) ‘Restbreedte-bij-Overhoogte’-analyse (Reststerkte)

Indien het dijkprofiel relatief breed is kan mogelijk gebruik worden gemaakt van de zoneringsregel uit de ‘Handreiking Constructief ontwerpen’ [14] (differentiatie van de schadefactor afhankelijk van de ligging van het intredepunt van het glijvlak). De bestaande zoneringsregel valt nog onder de ‘standaard’ aanpak. Omdat de zoneringsregel uitgaat van de werkelijke kruinhoogte en niet van de vereiste kruin- hoogte behorende bij een nog juist toelaatbaar overslagdebiet, bergt deze nog een zekere veiligheid in zich in geval van dijken met overhoogte. Met name in het geval dat de werkelijk aanwezige kruinhoogte van de dijk beduidend hoger is dan

de vereiste kerende hoogte kan dus nog winst worden behaald indien wordt uitge- gaan van zonering op basis van vereiste hoogte. Deze aangescherpte analyse van de restbreedte van dijken met overhoogte maakt deel uit van de methode ‘Actuele Sterkte’.

Indien het stabiliteitsoordeel op basis van restbreedte niet voldoende is, en dit terug te voeren lijkt op onzekerheden die veroorzaakt worden door een tekort aan gege- vens, kan gekozen worden voor aanvulling van gegevens. Met de aanvullende gegevens wordt vervolgens eerst een ‘normale’ stabiliteitsanalyse uitgevoerd. Indien daarmee een voldoende resultaat kan worden behaald is dit de kortste weg. Indien dit niet het gewenste resultaat oplevert kan opnieuw een ‘Restbreedte-bij- Overhoogte’-analyse worden uitgevoerd.

Als wordt voldaan aan de vereiste stabiliteitfactor dient te worden nagegaan of dit theoretisch oordeel strookt met het praktijkgedrag (beheerdersoordeel). Is het gedrag in overeenstemming met de berekeningsresultaten, dan voldoet de dijk volgens de methode ‘Actuele Sterkte’.

(IIb) ‘Bewezen sterkte’

In deze stap wordt de belastinggeschiedenis van de dijk bij de beoordeling betrokken. Er wordt nagegaan of er gedurende de uitvoering of gedurende extreme waterstan- den zodanige belastingen zijn weerstaan, dat daaraan de conclusie mag worden verbonden dat locaal van betere eigenschappen sprake moet zijn dan in de theo- retische analyse verondersteld is. Voor het aantonen van bewezen sterkte wordt in beginsel gebruik gemaakt van de correctiefactormethode (methode voor het langs deterministische weg opwaarderen van de berekende stabiliteitfactor op basis van bewezen sterkte).

Indien het stabiliteitsoordeel op basis van bewezen sterkte niet voldoende is, en dit terug te voeren is op onzekerheden die veroorzaakt worden door een tekort aan gegevens, kan gekozen worden voor aanvulling van gegevens. Aanvullende gegevens hebben niet alleen direct betrekking op de geotechnische stabiliteit, maar kunnen ook gerelateerd zijn aan de geohydrologie (historisch en nu). Relevante aanvullende gegevens kunnen onder andere afkomstig zijn uit literatuur- studie, grond- / laboratoriumonderzoek (locaal onderzoek) maar ook uit onderzoek met behulp van hydrologische modellen. Met de aanvullende gegevens wordt eerst een stabiliteitsanalyse voor de huidige situatie uitgevoerd, zoals is beschreven in de van toepassing zijnde ontwerpleidraad. Indien daarmee een voldoende resultaat kan worden behaald is dit de kortste weg. Indien dit niet het gewenste resultaat oplevert kan opnieuw een ‘Bewezen-Sterkte’-analyse worden uitgevoerd. Als wordt voldaan aan de vereiste stabiliteitfactor dient te worden nagegaan of dit theoretisch oordeel strookt met het praktijkgedrag (beheerdersoordeel). Is het gedrag in over- eenstemming met de berekeningsresultaten, dan voldoet de dijk volgens de methode ‘Actuele Sterkte’.

(IIc) ‘Locaal Onderzoek’

Indien voorgaande ‘Actuele-Sterkte’-methoden niet bruikbaar lijken kan uiteraard ook direct worden gekozen voor locaal onderzoek indien verwacht wordt dat de daarmee te behalen ‘winst’ voldoende is om tot een positief toetsingsresultaat te kunnen komen. In deze stap worden aanvullende locale gegevens verzameld om een meer gedetailleerde stabiliteitsanalyse te kunnen uitvoeren. Locaal onderzoek zal in de meeste gevallen bestaan uit onderzoek naar de locaal aanwezige schuif- sterkte-parameters en/of locale respons van waterspanningen in en onder de dijk op neerslag en buitenwaterstand. Met de aanvullende gegevens wordt een gedetail- leerde stabiliteitsanalyse voor de huidige situatie uitgevoerd, zoals is beschreven in de van toepassing zijnde ontwerpleidraad. Indien dit nog geen bevredigend resultaat oplevert kan er eventueel nog voor worden gekozen het locaal onderzoek uit te breiden en het nog eens te proberen.