Historie en kennisbasis model van Lane

Historie

In 1935 is door Lane een onderzoek verricht aan 278 metselwerkdammen op verschillende grondslag [Lane, 1935]. Het doel van het onderzoek was om de benodigde lengte van de kwelweg te bepalen om bezwijken door piping te voorkomen. De kwelweg is de weg die het water langs het kunstwerk moet afleggen. Volgens Lane is de weerstand langs een verticale weg beduidend groter dan de weerstand langs een horizontale weg. Dit blijkt ook uit het onderzoek. De dammen die faalden hadden geringe verticale kwelweglengtes. Dit was reden voor Lane om, in tegenstelling tot de methode Bligh die in 1910 werd gepubliceerd en tot dan veel gebruikt werd, de weerstand van de verticale kwelweglengte een factor 3 hoger te stellen dan die van de horizontale kwelweglengte.

Daarnaast hanteert Lane andere zogeheten creep-factoren dan Bligh, die een maat zijn voor de weerstand van de ondergrond tegen uitspoelen. In Tabel 1 worden deze gegeven. Lane geeft ook waarden voor klei van 3 (zachte klei) tot 1,6 (stijve klei), met hierbij de toevoeging dat de waarden voor medium en zachte klei onzeker zijn. In de Nederlandse praktijk zijn deze waarden, waarschijnlijk om deze reden, niet overgenomen.

In zijn paper geeft Lane aan dat zowel de reductiefactor van 1/3 op de horizontale kwelweglengte als de waarden van de creep-factoren conservatief gekozen zijn; in zijn onderzoek stelt Lane dat geen enkel bezwijkgeval is gevonden bij dammen die zijn nagerekend met de voorgestelde creep-waarden. Dit is echter niet helemaal waar: er is één dam (zie Figuur 1) die bezweken is waarbij de creep-waarde groter is dan de door Lane voorgestelde creep-waarde.

¹ Indicaties conform NEN 5104 (September 1989).

Kennisbasis

De vigerende kennisbasis voor het toetsspoor piping is vastgelegd in het Onderzoeksrapport zandmeevoerende wellen [Förster, et al., 2012]. Hierin worden de modellen van Lane en heave van toepassing verklaard indien sprake is van een kwelweg die verticale componenten bevat.

Binnen het onderzoeksprogramma Sterkte en Belastingen Waterkeringen, dat in 2007 van start is gegaan en in 2012 is opgegaan in het WTI2017, is onderzoek verricht naar piping bij kunstwerken. In [Luijendijk en Förster, 2012] zijn in hoofdstuk 3 de resultaten opgenomen van een literatuurstudie van experimentele onderzoeken naar piping bij kunstwerken. In paragraaf 5.4.6 worden de conclusies hiervan besproken. Voor zover bekend wordt momenteel geen experimenteel onderzoek uitgevoerd naar piping bij kunstwerken.