Invalid license: Your evaluation license of Refined expired.

POVM > Kennisleemtes

Hierna volgt een overzicht van bekende kennisleemtes, waarvoor in de POVM publicaties nog handvatten ontbreken. Indien de opdrachtgever en/of de opdrachtnemer binnen een dijkversterkingsproject met deze kennisleemtes te maken krijgen zullen zij zelf nadere keuzes moeten maken. Een goed vastgelegde en gevalideerde onderbouwing is daarbij vereist, waar mogelijk ondersteund door specifieke kwaliteitscontroles tijdens en na uitvoering. Aan de opdrachtgever wordt aanbevolen om de benodigde onderbouwing en de uit te voeren kwaliteitscontroles te laten opstellen of valideren door deskundige partijen, die daartoe door de opdrachtgever zelf moeten worden aangewezen. Het is dus vooralsnog aan opdrachtnemer en opdrachtgever zelf om hierin keuzes te maken en om deze keuzes voldoende te onderbouwen en te laten controleren.

Binnen de projectoverstijgende kaders van het HWBP, streeft de reactieraad intussen na om op dit gebruikersplatform stapsgewijs meer handvatten te gaan bieden voor de kennisleemtes waarover veel vragen worden gesteld.  Middelen daarvoor zijn het delen van 'best practices', het opstellen van actuele kennisdocumenten en het uitvoeren van verder onderzoek.  De reactieraad  moedigt daarom aan om uw eigen onderbouwde 'best practices' waar mogelijk in te brengen, zodat anderen daarop kunnen doorbouwen. Inbrengen kan schriftelijk (povm@deltares.nl) en via de  gebruikersbijeenkomsten.




PPL (POVM Publicatie Langsconstructies), hoofdstuk 20

In hoofdstuk 20 van de PPL is al het volgende overzicht van kennisleemtes opgenomen. Het betreft onderwerpen waar de PPL nog onvoldoende handvatten geeft, waar de gegeven aanwijzingen nog onvoldoende onderbouwd en/of waar de aanwijzingen nog onvoldoende geoptimaliseerd zijn. Zolang deze kennisleemtes bestaan, moeten de opdrachtgever en/of de opdrachtnemer binnen elk dijkversterkingsproject zelf keuzes maken bij de onderwerpen waarvoor de PPL nog onvoldoende handvatten biedt. Een goed vastgelegde en gevalideerde onderbouwing is daarbij vereist, waar mogelijk ondersteund door specifieke kwaliteitscontroles tijdens en na uitvoering. De opdrachtgever wordt geadviseerd om deze onderbouwing en kwaliteitscontroles te laten opstellen of valideren door deskundige partijen. Deze moeten door de opdrachtgever zelf worden aangewezen. 

  •  Voor toepassing van de PPL op bestaande constructies is nog niet alle benodigde kennis beschikbaar:
    • Er ontbreken eenvoudige richtlijnen om te kunnen vaststellen wanneer bestaande constructies in primaire waterkeringen een stabiliteitverhogende functie hebben die noodzakelijk is voor de overeenkomstig de Waterwet vereiste veiligheid. Alleen bij deze noodzakelijkheid is vervolgens een verdere beoordeling volgens de PPL nodig.
    • Voor bestaande constructies waarvan een noodzakelijke bijdrage aan de waterkerende functie is vastgesteld, ontbreken in de PPL handvatten voor de gevallen waarin de bestaande constructie op voorhand al niet voldoet aan de eisen die de PPL stelt aan de toe te passen configuratie, bijvoorbeeld de eis voor een doorlopende gording.
    • Wanneer een beoordeling van bestaande constructies volgens de PPL niet voldoet aan de eis voor waterveiligheid, ontbreekt nog het benodigde inzicht in mogelijkheden voor opwaardering of (tijdelijke) beheersmaatregelen zoals lifecyclemonitoring, met behoud van de bestaande constructie.

  • De PPL geeft nog geen aanwijzingen voor het op waterveiligheid ontwerpen van stabiliteitverhogende grondkerende gewichtsconstructies en van stabiliteitverhogende constructies op paalfunderingen.

  • De PPL geeft nog geen aanwijzingen voor het op waterveiligheid ontwerpen van hybride combinaties van twee of meer typen stabiliteitverhogende constructies.

  • De in de PPL en PPE beschreven analysemethoden gaan uit van een dwarsdoorsnede die in dijkas-richting niet varieert. Daarmee kan dus niet worden bepaald wat de invloed is van bekende variaties in dijkasrichting op de stabiliteit, vervorming en krachtswerking. Denk daarbij aan de overgang op de gronddijk aan de start en het einde van de langsconstructie, en aan de invloed van op- en afritten. Ook het gevolg van de openingen in discontinue constructies op spanningen in dijkasrichting wordt niet meegenomen. Het rekening houden met deze variaties wordt vooral belangrijk wanneer meer vervorming wordt toegestaan dan volgens de basiseis. De in Bijlage Cvan de PPL gegeven aanwijzingen voor overgangsconstructies zijn dan ook niet meer van toepassing.

  • In § 5.8.2 van de PPL wordt aangegeven dat bij discontinue damwanden minimaal twee dubbele profielen moeten worden toegepast, die in de fabriek moeten zijn geponst. Vanwege het effect van de discontinuïteit op de vormvastheid geldt daarbij een reductiefactor op het weerstandsmoment van 0,9. Indien bij drukkend inbrengen echter wordt overwogen om de eis van ponsen vanwege materieelbeperkingen toch te laten vervallen, neemt de vormvastheid verder af, waarbij nog onbekend is welke extra reductie op het weerstandsmoment dan in rekening zou moeten worden gebracht.

  • De in PPL en PPE gegeven aanwijzingen voor het schematiseren van een restprofiel na optreden van niet-kritische instabiliteit zijn nog onvoldoende onderbouwd. Bovendien ontbreekt een methodiek om (een bovengrens voor) de kans van optreden van de niet-kritische instabiltieit te bepalen, en om daarmee eventueel ook rekening te houden bij het bepalen van de toelaatbare faalkans na optreden van het restprofiel. Zie ook het op dit onderwerp inmiddels beschikbare kennisdocument: POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel.pdf.

  • De PPL adviseert een beperking van het maximaal toelaatbaar overslagdebiet bij  schematisering van een restprofiel (§ 4.8.7). In praktijk bestaat er een behoefte om bij het optreden van een restprofiel meer overslagdebiet toe te laten. Welke schematisering en controles dan moeten worden toegepast is echter nog niet onderzocht. Zie ook het op dit onderwerp inmiddels beschikbare kennisdocument: POVM Kennisdocument - Restprofiel bij grote overslag.pdf.

  • Voor wat betreft op buiging belaste stalen constructiedelen is het nog niet duidelijk onder welke voorwaarden in de toekomst wellicht toch gebruik mag worden gemaakt van de plastische capaciteit.

  • Voor het ontwerpen en uitvoeren van soilmix-blokken ontbreekt nog noodzakelijke kennis over de volgende aspecten.
    • Het bepalen van de parameters van het soilmix-materiaal die nodig zijn binnen een eindige-elementenberekening bij toepassing van het Concrete-materiaalmodel in PLAXIS. Bij toepassing van dit constructietype zullen daarom op projectbasis keuzes moeten gemaakt die voldoende conservatief zijn, op basis van materiaalonderzoek en gevoeligheidsanalyses.
    • Het is nog onvoldoende duidelijk wat er in werkelijkheid gebeurt als er scheuren in een soilmix-blok ontstaan en hoe dit werkelijke gedrag zich verhoudt tot wat binnen de eindige-elementenberekening wordt voorspeld bij toepassing van het Concrete-materiaalmodel in PLAXIS . Deze vraag wordt extra relevant bij toepassing van verticale kolommen, omdat daarin eerder trek zal ontstaan.
    • Er is nog onvoldoende bekend over de invloed van de wachttijd tussen de realisatie van elk van de overlappende kolommen. Het is niet bekend of de kwaliteit van het al gemixte materiaal van overlappende kolommen negatief wordt beïnvloed (scheurvorming) of dat het bestaande materiaal zo hard is, dat dit de vorming bij het mixen van nieuwe kolommen belemmert. In toekomstige ontwerpen dient hier aandacht aan te worden besteed, om tot een realistisch uitvoeringsplan te komen Achteraf moet de kwaliteit van het gehele blok worden aangetoond. Op basis van de ervaringen die hiermee zullen worden opgedaan, kunnen op termijn nadere eisen aan de realisatie van soilmix-kolommen worden opgesteld, en toegevoegd in de PPL.
    • Ook ontbreken in deze PPL-versie nog kennis en aanwijzingen voor toepassing van soilmix in de vorm van panelen, eventueel voorzien van wapening (zoals al wel toegepast bij dijkversterking Vijg).

  • Met betrekking tot de benodigde controle op de maximaal toelaatbare faalkans ontbreken nog kennis en/of geschikte methoden. Het gaat daarbij om de volgende deelonderwerpen.
    • De maximaal toelaabare faalkans op macro-instabiliteit in een doorsnede van een dijk met een stabiliteitverhogende constructie wordt in deze PPL gelijkgesteld aan 1/3 van de waarde die volgens het WBI geldt voor de maximaal toelaabare faalkans op macro-instabiliteit in de doorsnede van een gronddijk. Vanwege ontbrekende kennis wordt daarbij echter geen rekening gehouden met de aannemelijke invloed van de aanwezigheid van een langsconstructie op de lengte-effect-factor.
    • De in de PPL aangenomen relatie tussen de partiële schadefactor en de faalkans op doorsnedeniveau is gelijk aan de relatie die binnen het WBI wordt toegepast voor dijken zonder constructies. Deze relatie is echter alleen gekalibreerd op basis van probabilistische glijvlakberekeningen. De toepasbaarheid voor de stabiliteit van dijken met verschillende constructietypen is nog niet onderzocht. Zie daarvoor ook het laatste punt over probabilistische eindige-elementenanalyses van constructief versterkte dijken.
    • Ook is nog niet onderzocht in hoeverre de in de PPL voorgeschreven belastingeffect-factoren en materiaalfactoren samen leiden tot een constructief ontwerp dat voldoet aan de faalkans die volgens de Waterwet maximaal toelaatbaar is, en welke optimalisatie daarin misschien nog mogelijk is. In de faalkansverdeling in CUR166 zijn de mechanismen ‘falen ankers constructief’ en ‘falen ankers geotechnisch’ onder dezelfde faaltak gezet (onder ‘steunpunt bezwijkt’). De faalkansverdeling conform deze PPL wijkt daardoor af van de aanpak in CUR166. De eventuele invloed van deze verschillen op de partiële factoren die in CUR166 zijn vermeld, is verder niet onderzocht. Het verdient daarom ook aanbeveling te onderzoeken wat de invloed is van deze afwijkende indeling in de faalkansruimte op de partiële factoren die in CUR166 zijn vermeld en conform deze PPL worden toegepast.
    • Naast de faaloorzaken die direct aan macrostabiliteit zijn gerelateerd (geotechnisch, constructief, grond-constructie-interactie) geldt ook voor erosie dat nog niet is onderzocht in hoeverre de in de PPL voorgeschreven belastingeffect-factoren, materiaalfactoren en verdere aanwijzingen in deze PPL, in het geval van erosie leiden tot een faalkans die kleiner is dan maximaal toelaatbaar volgens de Waterwet. Erosie kan onder andere worden ingeleid door (on)toelaatbaar grote vervormingen. Hierbij is de overgangsconstructie een belangrijk aandachtspunt, evenals de eventuele verschilver- vorming die in lengterichting van de langsconstructie kan ontstaan.
    • Ten opzichte van de toepassing van partiële factoren leidt toepassing van probabilistische analyses doorgaans tot optimalisatie van beoordeling en ontwerp. Uit eerste exercities (POVM, 2019b) blijkt dat verbetering nodig is van de standaard probabilistische methoden wanneer deze moeten gecombineerd met niet-lineaire eindige-elementenanalyses voor constructief versterkte dijken. Ook ontbreekt nog kennis over de eisen die aan de toepassing van verbeterde methoden moeten worden gesteld.

  • Volgens CUR166 moet een aparte toetsing plaatsvinden van de kistdamvulling. Dit aspect is in de huidige PPL-versie buiten beschouwing gebleven.

  • Een betrouwbare schuifsterkteschematisering van ondergrond en dijksmateriaal is essentieel voor de mechanische analyse van zowel gronddijken als constructief versterkte dijken. Voor de analyse van constructief versterkte dijken met EEM is bovendien een betrouwbare karakterisering nodig van het vervormingsgedrag en van de vervormingsafhankelijke sterkteontwikkeling. Bovendien is dan ook een betrouwbare karakterisering nodig van het gedrag op de grenslaag tussen grond en constructie.
    • Bij toepassing van een restprofiel is het onvoldoende duidelijk welke schuifsterkte moet worden aangenomen in de verstoorde zone. Zie ook het op dit onderwerp inmiddels beschikbare kennisdocument: POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel.pdf.
    • In het POVM-rapport Voorbeeld_Schuifsterkteschematisering worden enkele relevante resterende kennisleemtes gespecificeerd die betrekking hebben op de bepaling van het verloop van de karakteristieke ongedraineerde schuifsterkte uit een verzameling van sonderingen en labproeven. Daaronder ook het karakteriseren van de ongedraineerde sterkte van niet altijd verzadigde grond.
    • Het is onduidelijk in hoeverre de theoretische winst in schuifsterkte door veroudering tijdens de levensduur zou mogen worden meegenomen en op welke wijze dat zou moeten gebeuren.
    • Met betrekking tot de eindige-elementenanalyse concentreren de kennisleemtes zich verder op een consistente bepaling van karakteristieke waarden van modelparameters voor zowel gedraineerd als ongedraineerd gedrag en op de voorspellende kwaliteit voor zowel kruipvervormingen als voor vervormingen door hoogwaterbelasting.

PPL (POVM Publicatie Langsconstructies), aanvullend

  • De extra ankerkracht door zakkende grond, met name de bepaling van de k' in de CUR166 formule en de benodigde validatie aan praktijkmetingen.

  • Het ontwerpen van een kistdam met betrekking tot:
    • De interactie tussen de wanden via ankers en tussenliggende grond;
    • De modellering van de kistdamvulling en de impact van zettingen daarop;
    • De invloed van de initiële spanningstoestand;
    • De te beschouwen belastingcombinaties om tot maatgevende krachten te komen;
    • De invloed op de geohydrologie;
    • De eventuele werking van dicht bij elkaar staande wanden die samen met de tussenliggende grond als samengestelde ligger werken.

  • Het ontwerpen van discontinue wanden met een openingsbreedte van meer dan 1 meter.

zal worden gevuld op basis van verder geconstateerde kennisleemtes tijdens gebruik


Terug naar start.


PPV (POVM Publicatie Vernageling), bijlage A

Bij de toepassing van vernagelingstechnieken in een dijk op slappe ondergrond kunnen diverse generieke en vernagelingstechniek-specifieke zaken worden onderkend die nader onderzoek vergen en/of waar meer ervaring mee dient te worden opgedaan. Bijlage A van de PPV geeft een overzicht van deze kennisleemtes, oftewel 'witte vlekken', per eind 2018.

Om tot een goed overzicht te komen zijn eerst de binnen de diverse pilotprojecten geïnventariseerde witte vlekken voor Dijkvernageling en JLD-Dijkstabilisator benoemd. Daarna is voor beide technieken in tabelvorm een generiek en een vernagelingstechniek-specifiek overzicht gegeven. Dit overzicht is aangevuld met de inzichten die zijn ontstaan tijdens het schrijven van de PPV. Hierbij is per witte vlek aangegeven op welke wijze er in de publicatie mee is omgegaan en welke onzekerheden daarbij spelen. Ook worden handvatten gegeven voor de manier waarop hiermee bij een concreet project omgegaan zou kunnen worden. De witte vlekken zijn in arbitraire volgorde opgenomen.

Overzicht

Witte vlekken Dijkvernageling

Naar aanleiding van het pilotproject Vianen heeft Deltares in 2016 een rapportage uitgebracht genaamd ‘Invulling witte vlekken acceptatie Dijkvernageling’. In deze rapportage zijn diverse ‘witte vlekken’ benoemd en is aangegeven op welke wijze hiermee kan worden omgegaan. De in deze rapportage benoemde witte vlekken zijn volledigheidshalve hieronder herhaald. Een code geeft aan op welke plek in de overzichtstabellen elke witte vlek wordt behandeld.

  • Het analyseren van de kruipsnelheid op basis van de uitgevoerde controle-en bezwijkproeven. (G3)
  • Het nader beschouwen van het aantal bezwijk- en controleproeven in relatie tot de lengte van het dijktraject en de heterogeniteit van de ondergrond. Op basis van deze beschouwing zal advies worden uitgebracht met betrekking tot een aanpassing in de procedure bij de toepassing van dijkvernageling in primaire waterkeringen. (G3)
  • Het behandelen van de hoeveelheid controleproeven bij het ontbreken van bezwijkproeven. (G3)
  • Het vaststellen van de schachtwrijvingsfactor op basis van de conusweerstand. (D4)
  • Het behandelen van de toepasbaarheid van dijkvernageling in organische gronden (humeuze klei of veen). (G8)
  • Het nader onderzoeken van de eventuele beïnvloeding van de hart-op-hartafstand tussen de nagels (eventuele groepswerking). Dit zal mogelijk leiden tot een reductie van de houdkracht. (G5)
  • Het nader vaststellen van een eventuele beïnvloeding van de houdkracht tijdens MHW bij cohesieve materialen en bij zand. Dit zal mogelijk leiden tot een reductie van de houdkracht. (G4)
  • Aandachtspunten veiligheidsfilosofie: modelfactor bij 3D-technieken. (G12)
  • Aandachtspunten toetsing, beheer en onderhoud. (G13)

Witte vlekken JLD-Dijkstabilisator

Naar aanleiding van de pilot Watergraafsmeer is door Antea Group, ENW en Deltares een overzicht opgesteld van witte vlekken welke binnen het pilotproject nader worden onderzocht. Hieronder is dit overzicht opgenomen, waarbij zaken die heel specifiek gelden voor de situatie in Watergraafsmeer zijn weggelaten. Daarbij is met een code aangegeven op welke plek in de overzichtstabellen deze witte vlek is behandeld.

  • Hoe bepaal je het leggerprofiel? (G16)
  • Hoe omgaan met vergunningsverlening qua werken in de buurt van de vernageling? (G17)
  • Wat gebeurt er met vernageling bij einde levensduur? (G11)
  • Hoe omgaan met zettingstrog rondom kopplaat? (J2)
  • Erosiebestendigheid rondom kopplaat? (G7)
  • Hoe gaan we een vernagelingstechniek beoordelen? (G14)
  • Hoe wordt de voorspanning in de JLD-Dijkstabilisator gemeten? (J1)
  • Hoe ziet het monitoringsplan en -systeem van de JLD-Dijkstabilisatoren eruit? (G14, J1)
  • Kan er kwel optreden langs de nagels? (J3)
  • Kunnen er holle ruimtes ontstaan onder de nagels als gevolg van zetting? (G2)
  • Interactie van systeem met venige grond? (G8)
  • Hoe de stabiliteit/sterkte grond bepalen onder de kopplaat? (G6)
  • Hoe omgaan met groepseffect bij dicht op elkaar geplaatste ankers? (G5)
  • Effect doorgaande kruindaling en grondvervorming op ankers? (G1)
  • Hoe neemt de voorspanning af in de tijd? (J1)
  • Welke trillingen en grondverdringing worden verwacht tijdens inbrengen? (G9)
  • Welke invloed heeft de mogelijke aanwezigheid van puin, funderingsrestanten, harde lagen, etc. op de uitvoerbaarheid? (G10)

Generiek

Nr.

Witte vlek generiek

Toelichting

Hoe mee omgegaan in deze publicatie?

Verder handelingsperspectief

G1

Langetermijngedrag van een door zakkende grond (lateraal) belaste nagel

De vraag hoe de belastingen t.g.v. zakkende grond op ankerstangen c.q. ankerkabels zich precies ontwikkelen over een langere periode is een actueel onderwerp van onderzoek (2018).

De vraag speelt ook bij vernagelingstechnieken. Aandachtspunt hierbij is dat bij vernagelingstechnieken bewust de wrijvingsinteractie met de grond wordt gemaximaliseerd, omdat dit bijdraagt aan de beoogde werking. Het betekent echter ook een verhoogde belasting op de nagels door de zakkende grond op langere termijn.

Conservatief ontwerp maken:

  • Uitvoeren van grond-constructie interactieberekeningen met een bovengrens van de zettingen over levensduur.
  • Meenemen van bovengrens van verwachte wrijvingsinteractie.
  • In geval van JLD-Dijkstabilisator monitoren van voorspanning (geeft indicatie over gedrag).

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

 

G2

Mogelijkerwijs ontstaan van holle ruimtes rondom nagels t.g.v. langetermijnzettingen

Het is de vraag of op langere termijn holle ruimtes ontstaan onder de nagels als gevolg van de zakkende grond. Het is onduidelijk of dit mogelijk schadelijk en/of nadelig kan zijn voor de constructie en/of het dijklichaam. In het geval dit optreedt, kan bijvoorbeeld worden beredeneerd dat de porositeit van de dijk toeneemt, hetgeen mogelijk leidt tot verhoogde grondwaterstanden in de dijk onder MHW-condities.

Ook kan het hierdoor zo zijn dat voor de maatgevende situatie niet langs de volledige omtrek van de nagel slipkracht kan worden gemobiliseerd; immers aan de zijde van holle ruimtes is geen interactiekracht met de grond.

Hiermee wordt in het ontwerp vooralsnog geen rekening gehouden. Aangezien een nagel aan het talud niet op een vast punt is opgelegd, wordt vooralsnog niet verwacht dat dit optreedt.

Aanbrengen van dummynagels binnen project om in toekomst trekproeven te kunnen uitvoeren zodat de gevonden wrijving vergeleken kan worden met de wrijving uit de bezwijkproeven uit het DO. Een significant lagere wrijving kan een indicatie zijn van holle ruimtes rondom de nagel.

G3

Het aantal belastingproeven en de wijze van uitvoeren van een belastingproef op een nagel

Het is gangbaar om bij uitvoering van nagels belastingproeven (i.e. controle, geschiktheids en/of bezwijkproeven) uit te voeren om meer zekerheid te verkrijgen over het sterkte- en stijfheidsgedrag. Het is echter niet eenduidig hoeveel procent van de nagels beproefd dient te worden en met welke specificaties de proef dient te worden uitgevoerd.

In deze publicatie is een concreet voorstel gedaan in paragraaf 7.4. Hierbij is gebruikgemaakt van bestaande normen en richtlijnen, de adviezen uit het witte vlekken-rapport en eerste ervaringen.

Op basis van toekomstige ervaringen dient te worden afgewogen of aanpassingen benodigd zijn.

G4

Invloed maatgevende hydraulische belastingen op houdkracht

Er dient rekening te worden gehouden met een zekere invloed van de maatgevende hydraulische belastingen op de houdkracht van (onderdelen van) de vernageling.

De conusweerstand, op basis waarvan de houdkracht wordt berekend, dient gecorrigeerd te worden voor de extreme omstandigheden.

N.v.t.

G5

Groepswerking

Indien de nagels dicht bij elkaar worden geplaatst, kunnen (onderdelen van) de nagels elkaar nadelig gaan beïnvloeden. Hierdoor is de draagkracht van twee dichtbij elkaar geplaatste nagels niet gelijk aan tweemaal de draagkracht van een alleenstaande nagel. Het is niet eenduidig hoe deze onderlinge beïnvloed te berekenen.

In deze publicatie is gebruikgemaakt van de adviezen uit Deltares en daarnaast van bestaande richtlijnen uit de CUR 166.

Alleen voor de groepswerking van de axiale schachtweerstand is nog geen methode voorhanden. De nu gehanteerde methode voor het vaststellen van de axiale schachtweerstand is gebaseerd op een methode voor trekpalen volgens NEN 9997-1. Deze methode voorziet in een reductie voor groepswerking, maar is enkel gestoeld op zandige lagen. De groepswerking in cohesieve lagen bij deze methode is een witte vlek.

Verdere aanscherpingen zijn mogelijk door met veldproeven aan te tonen dat minder conservatieve waarden kunnen worden aangehouden.

Het verwerken van de groepswerking van axiale schachtweerstand in het ontwerp dient getoetst te worden door een door de opdrachtgever aan te wijzen deskundige derde partij.

G6

Geotechnische draagkracht facing/kopplaat i.r.t. onverzadigde zone.

De geotechnische draagkracht van de facing/kopplaat is een belangrijk onderdeel van de werking van beide vernagelingstechnieken. De facing/kopplaat zal (meestal) in de onverzadigde zone worden geplaatst. De geotechnische sterkte van deze onverzadigde zone is niet goed te bepalen en kan wezenlijk anders zijn dan de onderliggende verzadigde zone. Daarbij kan deze zone onder maatgevende condities verzadigd raken, waardoor de sterkte ook weer kan wijzigen. Complicerende factor is het feit dat de facing/kopplaat (meestal) in een talud wordt geplaatst. De invloed van een hellend maaiveld geeft een verlagend effect op de geotechnische draagkracht. Er zijn echter geen analytische methoden bekend waarmee de draagkracht onder een helling berekend kan worden. Het is daardoor niet eenduidig hoe deze invloed mee te nemen.

Benoemd is in deze publicatie dat:

  • er gericht en voldoende fijnmazig grondonderzoek dient plaats te vinden rondom de facing/kopplaat om de grondopbouw zo goed mogelijk te kennen;
  • er een conservatieve schematisatie dient te worden gemaakt van de geotechnische sterkte. Hoe dit exact te doen is afhankelijk van de situatie;
  • zonder verdere informatie, ermee rekening gehouden dient te worden dat onder maatgevende condities de ondergrond geheel verzadigd kan zijn;
  • het nadelig effect van plaatsing in een talud met PLAXIS kan worden ingeschat;
  • in het ontwerp een methode opgesteld dient te worden waarmee de berekende geotechnische draagkracht van de grond onder de facing/kopplaat kan worden aangetoond met behulp van controle- en bezwijkproeven.

De in het ontwerp opgestelde methode voor controle- en bezwijkproeven dient getoetst te worden door een door de opdrachtgever aan te wijzen derde partij.

 

Afwegen om een grondverbetering toe te passen onder de facing/kopplaat. Bij een eventuele grondverbetering dient rekening te worden gehouden met verlies aan draagkracht of erosie door golfoverslag. De grondverbetering dient in combinatie met het overslagcriterium voor het ontwerp bekeken te worden.

 

 

G7

Erosiebestendigheid rondom facing/kopplaat

Door toepassing van een ‘hard onderdeel’ in de taludbekleding kan bij overslag gedurende maatgevende condities mogelijk erosie optreden rondom dit harde onderdeel.

Facing/kopplaat op een zekere minimale diepte onder maaiveld plaatsen zodat erosie geen rol speelt.

 

Indien de minimale diepte niet kan worden toegepast, dan door middel van onderzoek aantonen dat erosie bij een gegeven overslagdebiet mogelijk acceptabel is. Bij een overslagdebiet kleiner dan 0,1 l/s/m zijn speelt erosie door overslag niet.

 

De erosiebestendigheid dient meegenomen te worden bij het vaststellen van de dijkhoogte c.q. het overslagdebiet.

 

G8

Toepasbaarheid in overwegend organische gronden

Er zijn nog geen ervaringen met de toepassing van de nagels in grotendeels organische gronden. Mogelijk is de werking van de vernageling in deze gronden anders en/of verminderd.

Er kan vooralsnog geen houdkracht ontleend worden aan organische grondlagen voor de grond-constructie-interactie (wandwrijving) tenzij er lokale trek (bezwijk)proeven worden uitgevoerd om de wandwrijving vast te stellen en een relatie met grondonderzoek te leggen.

Door middel van onderzoek (bezwijkproeven in proefvelden en berekeningen met de EEM) de gewenste werking aantonen.

 

Als onderdeel van de pilot Watergraafsmeer zijn bezwijkproeven uitgevoerd op de axiale schachtwrijving van het LDE (JLD-Dijkstabilisator) in venige grond.

 

Indien op termijn voldoende ervaring is opgedaan op basis van trek(bezwijk)proeven kunnen naar alle waarschijnlijkheid ontwerprelaties worden afgeleid.

G9

Trillingen en grondverdringing tijdens inbrengen

Alhoewel reeds enige ervaring is opgedaan bij de diverse pilotprojecten is nog geen brede ervaring voorhanden met trillingen en de mate van grondverdringing bij inbrengen in diverse grondslagen.

  • In deze publicatie zijn de opgedane ervaringen bij de pilotprojecten benoemd.
  • Rekening houden met monitoring tijdens uitvoering.
  • Vastleggen ervaringen

Proefname/testen in onbekende grondslag voorafgaand project.

G10

Invloed obstakels, puin, etc. op inbrengbaarheid

Bij obstakels in de ondergrond kunnen nagels mogelijk niet altijd op de gewenste locatie worden aangebracht en/of kan tijdens plaatsing schade optreden aan de nagels.

In deze publicaties is benoemd:

  • goede inventarisatie van mogelijke obstakels in ondergrond bij start project;
  • rekening houden met afwijkende plaatsingslocaties tijdens ontwerp;
  • goede monitoring tijdens aanbrengen om mogelijke schade aan nagel direct vast te stellen;
  • bij afwijkingen tijdens de uitvoering die groter zijn dan waarmee rekening is gehouden in het ontwerp, dient het ontwerp lokaal herzien te worden.

Opgedane ervaring uit de pilotprojecten analyseren en op basis van de resultaten de ontwerpmethode aanpassen, indien nodig.

G11

Verwijderbaarheid

Het is onduidelijk in welke mate, bij einde levensduur van de vernageling, onderdelen van de vernageling kunnen worden verwijderd en wat daarvan de impact is op de dijk.

In deze publicatie is benoemd dat er van moet worden uitgegaan dat bij einde levensduur de nagels in hun geheel achter blijven in het dijklichaam.

Indien het gewenst is dat (onderdelen van) de vernageling bij einde levensduur kunnen worden verwijderd, dient met proeven te worden aangetoond of dit mogelijk is, en zo ja, wat de impact is op de dijk. Bij het ontwerp ook het adaptieve vermogen van de constructie beschouwen en meenemen in ontwerp- of beheerplan.

G12

Modelfactor bij 3D-technieken

In het Deltares rapport Invulling witte vlekken acceptatie Dijkvernageling wordt geadviseerd om bij het ontwerpen van dijkvernageling voorlopig de modelfactor van Ɣd;i = 1,1 te handhaven bij het ontwerpen van dijkvernageling als dijkversterkingsmaatregel.

Voor dijkvernagelingstechnieken is voorgeschreven dat voor de maatgevende doorsneden een driedimensionale EEM-berekening uitgevoerd moet worden. Blijkt de 2D maatgevend, dan kan het ontwerp verder worden voltooid met 2D-EEM-berekeningen. Blijkt 3D maatgevend, dan dient verder ontworpen te worden met 3D-EEM-berekeningen of met 2D-EEM-berekeningen in combinatie met een 3D-factor op de snedekrachten van 1,1 (in lijn met het PPE).

N.v.t.

G13

Beoordelen, beheer en onderhoud

In het Deltares rapport Invulling witte vlekken acceptatie Dijkvernageling wordt geadviseerd om, als onderdeel van het beheer en onderhoud, het bovenste deel van een aantal nagels c.q. stabilisatoren vrij te graven om de verbindingen van de nagels naar de facing (kopplaat) te controleren. Daarbij kan worden gecontroleerd op eventuele achteruitgang in de materiaalsterkte van de verschillende onderdelen. Deze waarnemingen kunnen ook worden meegenomen in beoordeling.

 

In deze publicatie is deze aanbeveling overgenomen.

 

De onderdelen beoordelen, beheer en onderhoud zijn opgenomen in hoofdstukken 8 en 9.

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

G15

Bepalen groepseffect axiale schachtweerstand

Er is geen bekende methode om het groepseffect van de axiale schachtweerstand in cohesieve gronden goed in te schatten. NEN 9997-1 art. 7.6.3.3 (c) geeft een analytische methode om de invloed van groepseffect mee te nemen voor funderingspalen. Deze methode gaat er echter vanuit dat de krachtsafdracht voornamelijk via de niet-cohesieve lagen plaatsvindt.

In cohesieve gronden zal bezwijken op axiale schachtweerstand altijd vlak naast de nagel (zeg binnen 1 maal de diameter) optreden. Praktisch gezien zullen nagels altijd hart-op-hartafstand van minimaal 1 m hebben. Met een diameter van de nagels variërend van 15-25 cm is het optreden van groepswerking daarmee onwaarschijnlijk.

Nader onderzoek om axiale groepswerking af te leiden.

G16

Hoe bepaal je het leggerprofiel?

 

Hoe bepaal je het leggerprofiel?

 

Er is niet één generieke, eenduidige methode voor het leggerprofiel beschikbaar. Het zal ook afhangen van de methode die een beheerder normaalgesproken hanteert voor een groene dijk. En wat hij toestaat in de beschermingszone (wel of geen ontgraving? Hoe diep ontgraven? Etc.).

Afhankelijk daarvan kunnen we de grens van de kernzone rekenkundig wel bepalen met de rekenmodellen voor Dijkvernageling en Dijkstabilisator.

Geen.

G17

Vergunningverlening

Hoe omgaan met vergunningsverlening qua werken in de buurt van de vernageling?

In de PPV zijn aandachtspunten voor de vergunningverlening benoemd. Het zal per beheerder verschillen in hoeverre de bestaande Keur- & beleidsbepalingen de aandachtspunten rondom werken nabij vernagelingsconstructies reeds afdekken.

Voor nu tijdens ontwerp van een vernagelingsconstructie dit agenderen bij de beheerder.

Ervaringen verzamelen bij beheerder waarvoor vernagelingsconstructies worden ontworpen. Deze verwerken in de volgende versie van de PPV.

 Dijkvernageling

Nr.

Witte vlek Dijkvernageling

Toelichting

Hoe mee omgegaan in deze publicatie?

Verder handelingsperspectief

D1

Piping en/of kwel langs nagel

  • Piping (het meevoeren van gronddeeltjes) wordt niet relevant geacht indien de nagels geheel in cohesieve grond worden toegepast. Bij doorsnijden van niet-cohesieve grond kan piping niet direct worden uitgesloten.
  • Kwel (grondwaterstroming) kan niet direct worden uitgesloten.
  • Ontstaan van piping en/of kwel is ook afhankelijk van mogelijk ontstaan van holle ruimtes rondom anker, zie ook witte vlek G2.

In de PPV is een methode opgenomen om een pipingtoets voor vernagelingstechnieken uit te voeren. Deze toepassen in het ontwerp.

Met gerichte monitoring in hoogwater-situaties kan worden beoordeeld of piping en/of kwel langs de nagel optreedt. In de PPV staan maatregelen om eventuele problemen op te lossen.[d1] 

D2

Degradatie/corrosie constructieve onderdelen

Bij toepassing van stalen onderdelen dient met corrosie rekening te worden gehouden. Hoeveel? Invloed corrosie op groutlichaam?

Bij toepassing van andere materialen dienen de voor deze materialen relevante degradatiemechansimen te worden beschouwd. Ervaring met deze materialen?

Conservatieve inschatting impact op sterkte.

Bij het ontwerp van de nagelkern dient rekening te worden gehouden met corrosie over de levensduur. Hierbij dient aangenomen te worden dat het grout om de nagelkern gescheurd is.

Bij de toepassing van nieuw ontwikkelde materialen zal op deze materialen een degradatietest moeten worden uitgevoerd.

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

D3

Uitbreidbaarheid/invloed aanbrengen nieuwe nagels op bestaande nagels

Het is mogelijk dat in de toekomst (bijv. door toegenomen hydraulische belastingen) extra nagels moeten worden bijgeplaatst in het dijklichaam om te voldoen aan de gestelde eisen. Tijdens het bijplaatsen kunnen de bestaande nagels mogelijk nadelig worden beïnvloed door bijv. grondontspanning. Tevens dient rekening te worden gehouden met het feit dat bestaande nagels al een zekere normaalkracht hebben door zettingen in de tijd, en dat de nieuwe nagels vrijwel spanningsloos worden geïnstalleerd. De mobilisatie van de schuifweerstand van de bestaande en nieuwe nagels zal dus verschillend zijn.

  • Benoemen dat ankers initieel zo worden geplaatst dat bijplaatsen mogelijk is.
  • Waar mogelijk rekening houden met negatieve aspecten.
  • Bij het ontwerp van de nieuwe nagels dient rekening gehouden te worden met het eventuele verschil in mobilisatie van de schuifweerstand. Hierbij kunnen beproevingen op de dummynagels inzicht bieden.

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst/bij ontwerp extra nagels.

D4

Vaststellen van de schachtweerstand a.d.h.v. sonderingen

Belangrijk aspect bij het ontwerp is welke schachtweerstand kan worden aangehouden tussen groutlichaam en grond. Idealiter wordt deze bepaald aan de hand van sonderingen in combinatie met een schachtwrijvingsfactor αt. Hiervoor bestaan echter nog geen eenduidige relaties.

In H7 zijn bezwijkproeven t.b.v. het vaststellen van de schachtwrijvingsfactor verplicht.

Voorlopig dient voor elke dijkversterking een validatie uitgevoerd te worden van de correlatie a.d.h.v. bezwijkproeven

 JLD Dijkstabilisator

Nr.

Witte vlek JLD-Dijkstabilisator

Toelichting

Hoe mee omgegaan in deze publicatie?

Verder handelingsperspectief

J1

Afname voorspanning JLD-Dijkstabilisator in de tijd

Door het aanbrengen van een actieve voorspanning op een slappe ondergrond zal deze gaan vervormen, waardoor de voorspanning afneemt. Het is op dit moment niet duidelijk hoe hard deze afname zal gaan en dus hoeveel onderhoud het vergt om de voorspanning op het gewenste niveau te houden.

  • Analyse o.b.v. verwachtingswaarden, waarbij tevens gevoeligheidsberekeningen uitgevoerd dienen te worden met conservatieve uitgangspunten om de uitersten vast te stellen.
  • Rekening houden met onderhoud.
  • Ervaringen pilotproject Watergraafsmeer vastleggen.
  • Monitoren van voorspanning JLD-Dijkstabilisatoren.
  • Uitvoeren van proeven met terugloop van de voorspanning bij proefveld in Purmerend. Als onderdeel van de pilot is ook in Purmerend een proefveld voor de monitoring van de voorspanning ingericht.

Opgedane ervaring uit het pilotproject en proeven bij proefveld analyseren en resultaten verwerken in de ontwerpmethode.

J2

Grootte ‘zettingstrog’ in dijklichaam

Door het aanbrengen van een actieve voorspanning op een slappe ondergrond zal deze gaan vervormen. Hierdoor ontstaat rondom de kopplaten een ‘zettingstrog’. Het is op dit niet geheel duidelijk hoe groot de zettingstrog zal zijn, wat de invloed is op het dijklichaam en hoeveel onderhoud dit zal vergen.

  • Analyse o.b.v. verwachtingswaarden, waarbij tevens gevoeligheidsberekeningen uitgevoerd dienen te worden met conservatieve uitgangspunten om de uitersten vast te stellen,
  • Rekening houden met onderhoud,
  • Ervaringen pilotproject Watergraafsmeer vastleggen,

Opgedane ervaring uit het pilotproject analyseren en resultaten verwerken in de ontwerpmethode.

J3Piping en/of kwel langs nagel
  • Het risico op piping (het meevoeren van gronddeeltjes) kan niet direct worden uitgesloten aangezien de ankervoet per definitie in een vaste zandlaag wordt geplaatst.
  • Kwel (grondwaterstroming) kan niet direct worden uitgesloten.
  • Ontstaan van piping en/of kwel ook afhankelijk van mogelijk ontstaan holle ruimtes rondom anker, zie ook witte vlek G2.
Om het risico op piping uit te sluiten, dient een toetsing op piping uitgevoerd te volgens het WBI. Voor het optreden van kwel dient voorlopig bij ieder project monitoring uitgevoerd te worden. In combinatie met de monitoring dient een beheersmaatregel te worden opgesteld om bij (beginnende) piping/kwel direct te kunnen ingrijpen.

Proefname.

Monitoring.

J4

Degradatie/Corrosie constructieve onderdelen

Bij toepassing van kunststoffen en andere materialen dienen de voor deze materialen relevant degradatiemechansimen te worden beschouwd. Ervaring met deze materialen?

Bij toepassing van stalen onderdelen dient met corrosie rekening te worden gehouden. Hoeveel? Invloed corrosie op groutlichaam?

 

In het ontwerp wordt rekening gehouden met sterktereductie van de kunststoffen door degradatie over de levensduur conform de daarvoor vigerende normen/leidraden (CUR/BUV).

Bij de toepassing van nieuw ontwikkelde materialen zal op deze materialen een degradatietest moeten worden uitgevoerd.

Bij het ontwerp van de stalen dient rekening te worden gehouden met corrosie over de levensduur.

Aanbrengen van dummy-JLD-Dijkstabilisatoren binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

J5

Uitbreidbaarheid/invloed aanbrengen nieuwe nagels op bestaande nagels

Het is mogelijk dat in de toekomst (bijv. door toegenomen hydraulische belastingen) extra stabilisatoren moeten worden bijgeplaatst om te voldoen aan de gestelde eisen. Tijdens het bijplaatsen kunnen de bestaande stabilisatoren mogelijk nadelig worden beïnvloed door bijv. grondontspanning.

  • Benoemen dat stabilisatoren initieel zo worden geplaatst dat bijplaatsen mogelijk is.
  • Waar mogelijk rekening houden met negatieve aspecten.
  • Opnieuw afspannen stabilisatoren, waardoor de spanningssituatie tussen oude en nieuwe stabilisatoren gelijkgetrokken wordt.

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

J6

Houdkracht klapanker in diepe zand

Er zijn geen exacte berekeningsmethoden voor de houdkracht van een (schuin geplaatst) klapanker in een diepere zandlaag.

  • Conservatieve berekeningswijze.
  • Validatie minimale houdkracht met behulp van proefbelasting.

Aanbrengen van dummynagels binnen project op welke nader onderzoek kan plaatsvinden in toekomst.

PPV (POVM Publicatie Vernagelingstechnieken), aanvullend

zal worden gevuld op basis van verder geconstateerde kennisleemtes tijdens gebruik


Terug naar start.


PPE (POVM Publicatie Eindige-elemententoepassing), bijlage J

Aan bijlage J van de PPE kan al het volgende overzicht van kennisleemtes worden ontleend.

Modellering grond

Modellering van het grondgedrag is een wezenlijk onderdeel van de schematisering, met veel invloed op de beoordeling van macrostabiliteit. Uit praktijkprojecten volgt dat de aanwijzingen voor ontwerpen en beoordelen nog verbetering behoeft op de hieronder genoemde aspecten. De modellering van het grondgedrag geldt tenslotte ook als dwarsverband voor meerdere van de hierna genoemde onderwerpen.

  • Bij het volgens het WBI bepalen van de sterkteparameters uit laboratoriumproeven, zijn in recente versterkingsprojecten praktische vragen naar voren gekomen. Een antwoord daarop ontbreekt nog. Deze vragen hebben onder andere betrekking op de eenduidige bepaling van de critical state-sterkte voor een vlakke-rektoestand uit labtesten (vooral bij grotere rekken), de mogelijkheden om gebruik te maken van andere rekgrenzen in combinatie met ‘strain compatibility’ (ook in relatie tot grondverbetering), de bruikbaarheid van correlaties tussen de SHANSEP-parameters en andere parameters en de toepasbaarheid van DSS-proeven voor klei. Ook is het nog onvoldoende duidelijk hoe de (al dan niet ongedraineerde) critical state-schuifsterkte van zware zandige/siltige cohesieve lagen moet worden bepaald. En hoe de sterkte moet worden gekarakteriseerd van cohesieve grond die niet blijvend door water is verzadigd (dijksmateriaal, deklagen in Oost-Nederland). Zie voor de vragen rond de karakterisering van de reststerkte van afgeschoven grond: Reststerkte.
  • De ongedraineerde sterkte van cohesieve grond in en onder de dijk is afhankelijk van de grensspanning, die toeneemt door blijvende samendrukking als gevolg van (voor)belasten en kruip.
    • In praktijk blijkt het nog erg lastig om uit regulier grondonderzoek (veld en lab) op eenduidige wijze het ruimtelijke grensspanningsveld te bepalen dat in de rekendoorsnede moet worden toegepast voor de ontwerp- en beoordelingssituatie. Meer onderzoek is dus noodzakelijk. Ook zijn onderbouwde aanwijzingen nodig voor het kiezen van sondeerlocaties en voor het in rekening brengen van de invloed van de sondeerafstand en van het aantal sonderingen op de onzekerheid in de schematisering van de sterkte/grensspanning.
    • Het is nog onduidelijk wat na bermaanleg de werkelijke sterktewinst in de tijd is als er drains worden toegepast. Volgens de isotachentheorie is de winst van enkele jaren wachten vergelijkbaar met de winst door voorbelasten via overhoogte of vacuümconsolidatie. In praktijk wordt deze theoretische winst (nog) niet meegenomen. Enerzijds is dat vanwege vermoedens dat de werkelijke winst minder groot is dan de theoretische, anderzijds omdat de beoordelingssystematiek op dit moment alleen rekening houdt met verzwakking in de tijd (door hogere waterstand, dijkzakking en bodemdaling) en nog niet met gelijktijdige sterktetoename. Meer zekerheid over de werkelijke ontwikkeling in de tijd kan eenvoudig worden verkregen op locaties van al eerdere uitgevoerde versterkingen en praktijkproeven. De waarden die volgen uit het toenmalige grondonderzoek kunnen worden vergeleken met de waarden uit nieuw uit te voeren grondonderzoek. Meer zekerheid over de voorspelbaarheid van de ontwikkeling van de samendrukking en van de daaraan gerelateerde sterkte-ontwikkeling kan aanvullend worden verkregen door de resultaten van verschillende constitutieve eindige-elementenmodellen, waaronder het binnen de POVM ontwikkelde Creep-SClay1-model, met elkaar te vergelijken. Blijkt de sterkte moeilijk te voorspellen, dan kan de meerwaarde worden onderzocht van het na oplevering toepassen van sonderingen en/of labonderzoek om de behaalde sterktewinst aan te tonen. Als een veilige prognose voor de sterkte-toename in de tijd mogelijk blijkt, kan deze prognose ten slotte onderdeel gaan vormen van de beoordelingssystematiek.

  • De ontwikkeling van de schuifsterkte van grond als functie van schuifrek is onder andere van belang bij de analyse van grondverbetering, omdat de bezwijksterkte in verbeterde grond al bij beperkte schuifrek wordt bereikt. De critical state-grondsterkte in de omringende niet-verbeterde grond wordt echter pas bereikt bij grote schuifrek. In de huidige POV-publicatie Grondverbeteringen is dit probleem wel onderkend, maar wordt nog geen bevredigende oplossing geboden. Met eindige-elementenanalyses is het mogelijk deze effecten nader te onderzoeken. Doel daarvan is om tot een geoptimaliseerde aanpak te komen door eindige-elementenberekeningen en/of glijvlakberekeningen toe te passen, die de veiligheid voldoende aantonen.

  • Een voorspelling van de vervorming van cohesieve grond is door veel onzekerheid omgeven. Deze voorspelling is niet alleen nodig om een prognose te geven van de directe en tijdsafhankelijke effecten van ophoging (zowel de zetting van de dijk als de horizontale omgevingsbeïnvloeding), maar ook van de aan eisen gebonden vervorming van slanke (constructief versterkte) dijken door hoogwaterbelasting vanwege interactie met andere faalmechanismen. Daarom is meer inzicht nodig in de voorspellende kwaliteit van de huidige state of the art-modellen (waaronder het Creep-SClay1-model) zowel als de meer eenvoudige modellen, al dan niet in combinatie met kalibratie op veldmetingen. Dit inzicht kan worden verkregen door experimenteel modelonderzoek en veldmetingen uit meerdere praktijkprojecten te vergelijken met verschillende voorspellingsmodellen, al dan niet gecombineerd met kalibratiemodellen. Daarbij kan worden gestart met bestaande gegevens uit al uitgevoerde projecten. Hieruit kunnen aanbevelingen voor praktijktoepassing resulteren.

Opdrijven- en opbarsten

Het WBI schrijft voor dat de sterkte van deklagen dunner dan 4 m in glijvlakberekeningen niet meer mag worden meegenomen zodra de opdrijfveiligheid kleiner is dan 1,2. Dit vanwege vervormingseffecten, die in de glijvlakberekening niet kunnen worden meegenomen. Uit een door de POVM opgestelde businesscase blijkt dat vele miljoenen kunnen worden bespaard wanneer de sterkte nog wel (in zekere mate) zou mogen worden meegenomen.

Een eerste verkennende POVM-studie op basis van eindige-elementen suggereert dat afschuiven bij opdrijven zowel kan optreden in combinatie met samendrukken van de deklaag (als een veer) als in combinatie met uitknikken en scheuren. In beide gevallen ligt de equivalente reststerkte van de deklaag tussen de bovengrens (volledige sterktebijdrage) en de ondergrens (nul).

Vervolgonderzoek is nodig (zowel numeriek als experimenteel) om de mechanismen beter te begrijpen en uiteindelijk te kunnen onderbouwen welke aanpassing van de beslisregel eventueel mogelijk/noodzakelijk is. De modellering van onzekerheden is hierbij ook van belang.

Reststerkte

  • Bij een groene dijk wordt momenteel aangenomen dat de kans op overstroming gelijk is aan de kans dat een glijvlak intreedt in de kruin. In praktijk worden bij steile taluds en bij rekenwaarden voor de grondsterkte echter regelmatig ondiepe glijvlakken berekend die niet of nauwelijks worden beïnvloed door hoogwateromstandigheden. De huidige aanpak is dan te conservatief. Daarom moet worden onderzocht welke optimalisatie verantwoord mogelijk is. Bijvoorbeeld door te rekenen met een verhoogde maximaal toelaatbare kans van optreden op niet-kritische instabiliteit, net zoals bij buitenwaartse instabiliteit.
  • Doorgaande langsconstructies moeten worden ontworpen op een restprofiel, wanneer aan landzijde een niet-kritische instabiliteit ontstaat bij hoogwater en rekenwaarden voor de grondsterkte. De kans op het optreden van het restprofiel wordt echter nog niet in de beschouwing meegenomen, wat conservatief is. Daarom moet worden onderzocht welke optimalisatie verantwoord mogelijk is.
  • Bij het rekenen met een restprofiel is het onduidelijk met welke ligging van het restprofiel moet worden gerekend, en met welke resterende sterkte in de verstoorde zone. Dat laatste is zeker de vraag wanneer met ongedraineerde sterkte wordt gerekend. Hiervoor moet een praktische aanpak worden ontwikkeld, met een balans tussen de gewenste eenvoud en de vereiste betrouwbaarheid. Deze aanpak moet worden onderbouwd met resultaten van experimenteel onderzoek in lab/centrifuge/goot en veld, gekoppeld aan een adequate numerieke modellering, met ook een probabilistische component.

Modellering constructies

  • Uit het POVM-spoor “Actuele Sterkte” is gebleken dat faalkansanalyses ‘op maat’ voor groene dijken vaak leiden tot scherpere beoordelingen dan de toepassing van de standaard partiële factoren volgens het WBI. Deze standaardfactoren zijn afgeleid uit resultaten van faalkansanalyses voor een reeks van representatieve gevallen. De factoren zijn daarbij zo gekozen dat ze voor 80% van die gevallen conservatief zijn. Voor dijken met constructies zijn faalkansanalyses echter nog vrijwel niet toegepast. De tot op heden toegepaste partiële factoren voor constructief versterkte waterkeringen zijn daarmee dus ook nog niet onderbouwd. Toepassing van faalkansanalyses is dus enerzijds nodig voor onderbouwing van partiële factoren en biedt anderzijds de mogelijkheid voor een doorgaans scherpere beoordeling ‘op maat’.
  • Om de extra onzekerheden bij toepassing van constructies te kunnen karakteriseren en te beheersen, is daarnaast kennis nodig over het werkelijke gedrag van de constructie (op te bouwen met lifecyclemonitoring bij meerdere praktijkprojecten) en over de via uitvoeringscontroles vast te stellen initiële kwaliteit. Deze gegevens bieden ook de kans voor verdere optimalisatie van uitvoeringstechnieken.
  • Binnen de POVM zijn voor een aantal constructieve versterkingstechnieken ten behoeve van binnenwaartse stabiliteit 2D-rekenvoorbeelden opgesteld. Voor vernagelingstechnieken is een uitbreiding naar 3D nodig. Daarnaast zijn extra voorbeelden wenselijk voor de in de POV-publicatie Langsconstructies genoemde resterende technieken. Uit toepassing van de POVM-publicaties voor langsconstructies en vernagelingstechnieken en uit de analyse van de damwandproef volgen ook wensen ten aanzien van aanpassing, aanscherping of aanvulling.
  • Uitbreiding van de PLAXIS-functionaliteit is wenselijk voor 3D-berekeningen (vooral nodig voor dijkdeuvels en Dijkvernageling) en voor modellering van fysisch niet-lineair constructiegedrag (vooral nodig voor gewapende betonconstructies).

Faalpaden en interacties tussen mechanismen

Voor het integraal beoordelen van de overstromingskans als gevolg van meerdere mogelijke faalmechanismen is het nodig om ook de volgordelijkheid en de interacties tussen de afzonderlijke mechanismen te beschouwen en om daarvoor voldoende onderbouwde aanwijzingen en voorbeelden te bieden. Hieronder volgt een (niet-uitputtende) lijst met deel-onderwerpen waarover vanuit het POVM-rekencluster vragen zijn opgekomen.

  • Het rekenen met reststerkte na afschuiving vereist dat naast stabiliteit ook het effect van afschuiving moet worden beschouwd op buitenbekleding, binnenbekleding en hoogte.
  • Meer overslag leidt tot een verhoogde kans op infiltratie en daarmee ook tot een verhoogde kans op macroinstabiliteit. De binnen de POVM uitgevoerde infiltratieproef laat zien dat verzadiging snel kan optreden. Op grond van binnen de POVM voor KIJK uitgevoerde probabilistische analyses is twijfel gerezen of de door KPR geadviseerde aanpak voor de beoordeling van infiltratie voldoende conservatief is.
  • Hoogwatergedreven vervorming van slanke dijken met stabiliteitsconstructies kan leiden tot beschadiging van de bekleding aan de buiten- en binnenzijde of tot beschadiging van overgangsconstructies, die ook falen kunnen initiëren. De POVM-publicaties geven de mogelijkheid om daarvoor projectafhankelijke ‘eisen op maat’ te formuleren. Dit is vooral van belang om niet-verankerde stabiliteitswanden te kunnen toepassen. Praktijkprojecten moeten echter nog leiden tot meer ervaring met de praktische invulling. Ook moet worden onderzocht wat de beste manier is om de eisen rekenkundig te toetsen.
  • Buitenwaartse macro-instabiliteit leidt tot beschadigingen die de overstromingskans tijdens de reparatieperiode verhogen door een verhoogde kwetsbaarheid voor verschillende faalmechanismen. Het beoordelen en ontwerpen op buitenwaartse stabiliteit is echter nog onvoldoende (semi)probabilistisch onderbouwd, zowel voor groene dijken als voor dijken met constructieve versterking.

Actuele Sterkte

Toepassing van de methodiek “Actuele Sterkte” is binnen de POVM succesvol gebleken om bij 2D glijvlakberekeningen eerst meer zekerheid te krijgen over de toe te passen schematisering op basis van grondonderzoek (inclusief waterspanningsmetingen) en vervolgens de veiligheid scherper te beoordelen met hulp van faalkansanalyses. De aanpak voor faalkansanalyses voor binnenwaartse stabiliteit is door POVM en DGRW vastgelegd in handreikingen. Voor de schematisering van onzekere parameters is vanuit de POVM een eerste voorbeeld opgesteld.

  • Voor het op basis van grondonderzoek en geometrische gegevens voldoende precies schematiseren zijn 2D glijvlakbenaderingen niet altijd toereikend. Daarom zijn praktische handvatten nodig voor het vertalen van belangrijke 3D-effecten naar een aangepaste 2D-schematisering en/of voor het uitvoeren van 3D-analyses, waar nodig.
  • Uit de eerste praktijktoepassingen van faalkansanalyses voor glijvlakberekeningen komen vragen naar voren waarop een antwoord nodig is. Deze vragen hebben bijvoorbeeld betrekking op: het via parameters of scenario’s gelijktijdig kunnen modelleren van alle belangrijke onzekerheidsbronnen, de onderlinge correlaties tussen deze onzekerheidsbronnen en de benodigde aanpak voor faalkansanalyse voor buitenwaartse stabiliteit, die op dit moment nog onbepaald is. Beantwoording vraagt vermoedelijk niet alleen om uitwerking en/of uitbreiding van de methodiek, maar ook om aanpassing/uitbreiding van de ondersteunende rekentools.

“Bewezen Sterkte” is binnen de Actuele Sterkte-methodiek aangeduid als een mogelijke vervolgstap op de faalkansanalyses. Via “Bewezen Sterkte” kan de ondergrens voor de werkelijke dijksterkte worden bijgesteld, op grond van een overleefde belastingsituatie. Voor die belastingsituatie moeten wel voldoende meetgegevens beschikbaar zijn.

  • Evaluatie van de meerwaarde heeft tot nu toe vooral plaatsgevonden voor de overleefde belasting tijdens hoogwateromstandigheden. Gegevens over extreme hoogwateromstandigheden zijn voor primaire keringen echter zeldzaam. Bij regionale keringen is de aantoonbare meerwaarde daarom naar verwachting groter.
  • De potentiele meerwaarde voor primaire keringen is naar verwachting groter bij toepassing voor de stabiliteit bij overleefde extreme neerslagcondities (belangrijk voor ondiepe glijvlakken) en voor de uitvoeringsstabiliteit met de daarbij gemeten wateroverspanningen.
  • Om naast de onzekerheid in de sterkte (inclusief grensspanning) ook de onzekerheden in waterspanningen en stijfheid te kunnen verkleinen liggen er ten slotte reële kansen voor gebruik van gecombineerde (life cycle) monitoringsdata (zettingsbakens, peilbuizen, sensoren, remote sensing etc.).
  • Indien de optimalisatiemogelijkheden van de ‘Bewezen Sterkte’-aanpak kunnen worden aangetoond, is voor de praktische toepasbaarheid ten slotte ook ondersteuning door de rekentools nodig.

Schematisering dijksamenstelling en waterspanningen op basis van grondonderzoek en metingen

De (vaak heterogene) samenstelling en eigenschappen van de dijk en van de dijkbekleding, in combinatie met de wisselende omstandigheden door regenval, hoogwater en rivierbedding, zijn van grote invloed op de macrostabiliteit. Vooral wanneer ondiepe glijcirkels worden berekend, bij steile taluds. Het klassieke grondonderzoek en de klassieke waterspanningsmetingen leveren vaak onvoldoende specifieke informatie over de dijk zelf. In die gevallen moet de dijk conservatief worden geschematiseerd, waardoor vaker dan nodig de conclusie wordt getrokken dat versterking vereist is. Daarom is er meer aandacht nodig voor het betrouwbaar karakteriseren van de lokale samenstelling en van de lokale eigenschappen van de dijk en het dijkmateriaal, onder invloed van de wisselende geohydrologische omstandigheden. De uitdaging daarbij is om resultaten van lokaal grondonderzoek (sonderingen, vinproeven, labonderzoek, kleisamenstelling en -verdichting), van praktijkproeven (waaronder infiltratieproeven), van ruimtelijk continue metingen (geofysica, remote sensing) en van lokale metingen in de tijd (life cycle monitoring) met elkaar in verband te brengen. Daarbij moet ook de toepasbaarheid worden onderzocht van ruimtelijk continue metingen, om het lokale onderzoek te richten op locaties met anomalieën.


PPE (POVM Publicatie Eindige-elemententoepassing), aanvullend

zal worden gevuld op basis van verder geconstateerde kennisleemtes tijdens gebruik


Terug naar start.




  Gebruik het navigatiemenu linksboven in de kantlijn om te zoeken en te bladeren.