Voorbeeld van de deterministische berekening van een kistdam - Bijlagen

Voorbeeld van de deterministische berekening van een kistdam

Het onderstaande voorbeeld betreffende deterministische berekening van een kistdam is ontleend aan [53].

Het Technisch Rapport Kistdammen en Diepwanden is samengesteld op basis van de resultaten van deze en andere studies. Omdat niet in alle studies de zelfde werkwijze is gevolgd kunnen er verschillen optreden tussen de in het rapport voorgeschreven werkwijze en de in deze appendix gevolgde aanpak. Om die reden moet deze appendix niet worden beschouwd als een exacte weergave van de betreffende berekeningsmethode doch alleen als een illustratie daarvan.

Uitgangspunten

In dit voorbeeld van het kistdamontwerp met het eindige-elementenmethode programma PLAXIS is uitgegaan van dezelfde gegevens als grondparameters, geometrie en waterspanningen als in het voorbeeld van de klassieke berekening in appendix C. De parameters voor de berekeningen zijn gegeven in tabel 3 van Appendix C.

Teneinde de invloed van een langere voor- of rivierwand te bepalen is met PLAXIS een aantal berekeningen uitgevoerd, waarbij de lengte van de wanden gevarieerd is.

Tabel 1 Afmetingen damwanden deterministische berekening

Rekenstappen

Het kistdamontwerp met eindige-elementenmethode programma PLAXIS wordt uitge- voerd in de volgende stappen:

• Bepaling initiële spanningen met een gemiddelde waterstand
• Plaatsing kistdamonderdelen polderwand, anker en achterwand
• Aanbrengen verkeersbelasting
• Ontgraving binnentalud en aanbrengen maatgevend hoogwater
• φ'/c’- reductie ter bepaling van de MSF

Voor de MSF wordt dezelfde eis van 1,17 gehanteerd als voor de evenwichtsfactor bij de klassieke modellen.

Berekeningsresultaten

Uit de PLAXIS berekeningen blijkt, dat het kistdamontwerp voldoet. De resultaten staan in tabel 2 gerangschikt

.Tabel 2 Berekeningsresultaten deterministische methode

Aan de hand van de berekeningsresultaten kan het volgende worden opgemerkt:

Kistdam 1

Dit kistdamontwerp volgt uit toepassing van het Homberg model (rivierwand NAP –2,6m, polderwand NAP –8,2m). Aan de actieve zijde van de kistdam ontstaat een recht glijvlak aan de passieve zijde niet, wellicht is dit een aanwijzing voor het niet volledig tot ontwikkeling komen van de passieve druk. Beide damwanden vertonen aan de voet een horizontale verplaatsing richting polder.

Kistdam 2

Dit kistdamontwerp heeft een langere rivierwand (rivierwand NAP –5,4m, polderwand NAP –8,2m). Aan de actieve zijde van de kistdam ontstaat een recht glijvlak, aan de passieve zijde niet. De polderwand vertoont aan de voet een horizontale verplaatsing richting polder, de rivierwand vertoont aan de voet een verticale verplaatsing naar beneden.

Kistdam 3

Na verdere verlenging van de rivierwand (rivierwand NAP -8,2m, polderwand NAP -8,2m) nemen de momenten in de rivierwand toe. Er wordt niet voldaan aan horizontaal evenwicht, de polderwand verplaatst zowel aan de voet als aan de top richting polder.

Kistdam 4

Wanneer beide damwanden reiken tot NAP –10m, ondervindt de rivierwand geringe verticale verplaatsing en vindt er een horizontale verplaatsing plaats aan de voet van de polderwand.

Kistdam 5

Wanneer beide damwanden reiken tot NAP –12m, zijn beide wanden ingeklemd in het pleistocene zand. Er vindt geen horizontale verplaatsing plaats aan de voet van de damwanden.

Conclusie

Voor het uitgewerkte voorbeeld gelden de volgende conclusies:

• Wanneer de kistdam met slap materiaal gevuld is, zullen de verplaatsingen aan de top van de polderwand groot zijn. Bij verlenging van beide damwanden neemt de veiligheid tegen horizontaal afschuiven toe.
• Wanneer na verlenging van de damwanden inklemming bereikt wordt, zal verdere verlenging een geringe invloed hebben op de verplaatsing aan de top.
• Verlengen van zowel de voor- als de rivierwand heeft in dit voorbeeld positieve

invloed op de MSF, de momenten in de damwanden worden eveneens groter.

Het langer maken van de rivierwand heeft geen negatieve invloed op het bezwijken van de kistdam en op de verplaatsingen aan de top van de polderwand.

Hoewel het inwendige evenwicht volgens Terzaghi bij damwanden met een inheidiepte van NAP –12m lager is dan bij damwanden met een inheidiepte van NAP –8,2m heeft dit geen nadelige invloed op de verplaatsingen aan de top van de polderwand.