Vragen en Antwoorden

Wanneer geen ruimte is voor een traditionele versterking van een primaire waterkering in grond, geven de POVM publicaties  aanwijzingen om verschillende alternatieve stabiliteitsverhogende technieken te kunnen ontwerpen, beoordelen en beheren, en om de actuele sterkte voorafgaand zo scherp mogelijk te kunnen beoordelen. De gegeven aanwijzingen beperken zich grotendeels tot een ontwerp en beoordeling voor de functie 'waterkeren', binnen de kaders van de Waterwet.

Er bestaat geen wettelijke verplichting om de POVM publicaties toe te passen. De opdrachtgever bepaalt daarom zelf hoe de (deel)tekst van de POVM publicaties moet worden geïnterpreteerd door de opdrachtnemer.   De formuleringen in de PPL, PPV en PPE zijn wel zo gekozen dat ze als voorschrift gebruikt kunnen worden, voor het geval de opdrachtgever daarvoor kiest.

Voor het geval dat de kniktoets volgens NEN-EN199305 ontwerpbepalend wordt, is in § 11.8.5 en bijlage F van de PPL aangegeven hoe de twee-orde effecten ook op een doorgaans minder conservatieve wijze in rekening kunnen worden gebracht. Zie ook: POVM Kennisdocument - Controle op knik en 2e orde effecten in stabiliteitsverhogende langsconstructies.

NOG TE BEANTWOORDEN.

Het toetsen van de kistdamvulling staat in H20 van de PPL benoemd als kennisleemte. Sindsdien is daarin nog niets veranderd. In H20 staat verder: Voor de onderwerpen waar de huidige PPL versie nog onvoldoende handvatten geeft moeten de opdrachtgever en/of de opdrachtnemer binnen elk dijkversterkingsproject intussen zelf  nadere keuzes 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 (zie ook bijlage D). 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.

VOORLOPIG. De PPL voorziet niet direct in een dergelijke situatie. Maar wanneer de zandlaag ook een trekkracht moet kunnen leveren, dan moet daarop uiteraard wel passend worden gecontroleerd.

VOORLOPIG. Met een ontwerp of beoordeling van een kistdam volgens PPL en PPE is nog weinig ervaring opgedaan.  Maar ten opzichte van een enkelvoudige wand moet er bij een kistdamontwerp in ieder geval extra aandacht worden gegeven aan de volgende zaken:

• 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 invloedsfactor α bepaalt de maximale belasting van de grond op het anker, gegeven een ongedraineerde schuifsterkte. Uit experimenteel onderzoek  is gebleken dat een invloedsfactor α gelijk aan 9 zowel van toepassing is voor schuine als voor horizontale ankerconstructies. Dit onderzoek is gerapporteerd in: Ontwerp stabiliteitsschermen (type II) in primaire waterkeringen (groene versie), Achtergronden, concept rapport nr. 1205887-000-GEO-0012, versie 5.

NOG TE BEANTWOORDEN.

VOORLOPIG. De ankerkracht moet conform § 11.9.5 worden bepaald in rekenstap 4b, dus zonder toepassing van een geotechnische schematiseringsfactor.  In § 11.9.5 staat verder: bij deze toets zijn de belastingeffect-factoren op de snedekrachten gelijk aan 1,0.  Dit correspondeert met voetnoot 9 en tabel 4.2, maar is inderdaad niet eenduidig met de tekst in tabel 4.3.  De juiste tekst in tabel 4.2, voetnoot 9 en § 11.9.5 zou daarom moeten zijn dat alle belasting-effectfactoren gelijk aan 1 zijn, uitgezonderd de schematiseringsfactor op de ankerkracht. De schematiseringsfactor op de ankerkracht moet dus wel worden toegepast.

NOG TE BEANTWOORDEN.

VOORLOPIG. Een boutverbinding is alleen vereist bij discontinue wanden (zie ook hierna, onder 'Discontinue damwanden').  Bij een doorlopende wand is een lasverbinding wel toegestaan.

VOORLOPIG. Voor het volgens de PPL beoordelen van bestaande wanden staan in H20 van de PPL een aantal kennisleemtes benoemd, waaronder het geval van een ontbrekende gording bij een bestaande discontinue wand. In H20 staat verder: Voor de onderwerpen waar de huidige PPL versie nog onvoldoende handvatten geeft moeten de opdrachtgever en/of de opdrachtnemer binnen elk dijkversterkingsproject intussen zelf  nadere keuzes 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 (zie ook bijlage D). 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.

De keuze voor  lineair-elastisch materiaalgedrag in alle rekenfasen is gemaakt omwille van eenvoud en eenduidigheid. Deze vereenvoudiging heeft naar verwachting een verwaarloosbare invloed op de nauwkeurigheid van de geotechnische stabiliteitsbeoordeling. De stapsgewijze uitleg daarvoor volgt hierna.

• De PPL schrijft voor dat tijdens de constructieve toets geen damwandplasticiteit mag optreden. Tot en met deze toets levert het verwaarlozen van plastisch gedrag dus geen tekortkomingen op.
• Tijdens een eventuele laatste rekenstap  moet worden gecontroleerd of de stabiliteitsfactor voor het 'basisscenario' groter of gelijk is aan een geotechnische schematiseringsfactor.  Bij een uitgekiend ontwerp heeft de schematiseringsfactor van het 'basisscenario' een waarde tussen de 1,0 en 1,1. In het geval van een schematiseringsfactor gelijk aan 1 vervalt de laatste stap.  De eventuele invloed van het verwaarlozen van damwandplasticiteit beperkt zich dus tot de laatste rekenstap, die alleen nodig is wanneer de geotechnische schematiseringsfactor groter is dan 1. 
• Plasticiteit zal bij het gekozen profiel  in de laatste rekenstap pas optreden zodra het effect van de geotechnische schematiseringsfactor op het buigende moment, via de grondsterktereductie, groter wordt dan het effect dat de constructieve schematiseringsfactor en verdere belastingeffectfactor eerder al rechtstreeks heeft gehad op het buigend moment.  Verwacht wordt dat deze effecten in de praktijk dicht bij elkaar liggen, zodat de invloed van niet-lineair gedrag binnen de laatste rekenstap in praktijk verwaarloosbaar is.

VOORLOPIG. Het lijkt aanvaardbaar om klasse 4 boven de grondwaterstand toe te staan wanneer de momenten in die zone ruimschoots niet maatgevend zijn.

VOORLOPIG. Ja, de PPL vereist bij openingen in de damwanden  inderdaad dat er mi­nimaal twee dubbele profielen in het slot worden geplaatst, die in de fabriek zijn geponst. De reden daarvoor is dat de volgens de PPL toe te passen factor 0,9 op het weerstandsmoment is gebaseerd op de aanname van schuif- en buigvastheid. Wanneer niet wordt geponst zou een lagere factor gehanteerd moeten worden, omdat het profiel in het discontinue wanddeel dan minder vormvast is en dus makkelijker kan afplatten. Welke factor dan gehanteerd moet worden is zonder nader onderzoek echter niet bekend. Wanneer geen geschikt materieel aanwezig is voor het drukken van dubbele planken en wanneer drukken toch wenselijk of nodig wordt geacht kan daarvoor dus niet op de PPL worden teruggegrepen.

Ponsen van dubbele planken is overigens niet vereist bij een doorlopende wand (zonder openingen).

VOORLOPIG. Ja, volgens de PPL moeten de gordingen bij een discontinue wand door middel van boutverbindingen bevestigd worden.  Een lasverbinding is bij een discontinue wand niet toegestaan, omdat de planken van discontinue wanden daarvoor in de praktijk niet altijd voldoende op één rechte lijn liggen.

VOORLOPIG. De maximale maat van 1 meter is gekozen om gecompliceerde controles op snijden en 3D effecten te vermijden. De mogelijkheden van eindige-elementen-rekenmethoden zijn daarvoor nog te beperkt. Wanneer wordt gekozen voor grotere tussenafstanden kan dus niet meer op de PPL worden teruggegrepen en is onderbouwing nodig langs andere weg.

De PPL en PPE beperken zich tot beoordeling van macrostabiliteit onder invloed van in de grond ingebedde langconstructies en zijn dus niet direct toepasbaar voor de beoordeling van L-wanden. Dit staat ook benoemd als kennisleemte in H20 van de PPL. In H20 staat verder: Voor de onderwerpen waar de huidige PPL versie nog onvoldoende handvatten geeft moeten de opdrachtgever en/of de opdrachtnemer binnen elk dijkversterkingsproject intussen zelf  nadere keuzes 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 (zie ook bijlage D). 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.

De PPL beschrijft alleen een controle op basis van de Waterwet en niet op basis van het Bouwbesluit. Volgens de Waterwet is alleen een UGT controle vereist. De term BGT komt daarom in de PPL niet voor en de genoemde drempelwaarde tussen de BGT en UGT snedekrachten is daarom ook niet van toepassing. 

De in de PPL voorgeschreven vervormingscontrole moet binnen dit kader ook niet als BGT controle worden gezien: het is uitsluitend een UGT controle op door vervorming geïnitieerd falen, door andere mechanismen dan macro-stabiliteit.

VOORLOPIG. Conform de PPL kan voor de controle op buitenwaartse stabiliteit dezelfde faalkanseis worden gebruikt  als voor een dijk zonder langsconstructie, zolang de langsconstructie alleen bedoeld is voor verhoging van de binnenwaartse macro-stabiliteit en zolang de langsconstructie ligt tussen de binnenkruin en de binnenteen van de dijk. In het geval van een verankerde wand wordt aanbevolen om tijdens de controle ook na te gaan of de ankerconstructie niet kan beschadigen bij de gevonden maatgevende ligging van het buitenwaartse glijvlak.

VOORLOPIG. De reden om geen gravity loading toe te passen voor een bestaande dijk is dat alleen via een K0 procedure rekening kan worden gehouden met een bestaande grensspanning in en onder de dijk.

De PPE geeft voor deze kennisleemte nog geen volledig eenduidige aanwijzingen.  Dit komt omdat de eerder in de OSPW gebruikte aanpak (talud restprofiel gelijk aan 1/3 van de oorspronkelijke hoogte, zonder aanpassing van de schuifsterkte in de verstoorde zone) was afgeleid voor gedraineerde sterkte. Voor ongedraineerde sterkte is deze aanpak mogelijk onvoldoende conservatief. Een eerste voorstel voor de modellering bij niet-significante overslag is te vinden in het POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel.

VOORLOPIG. Bij her-initalisatie wordt de ongedraineerde sterkte gebaseerd op de effectieve spanningen in combinatie met de actuele grensspanning. Deze actuele grensspanning blijft bij de introductie van een restprofiel onveranderd.  Het effect op de ongedraineerde sterkte zal daarom (te) beperkt blijven om via deze weg de reductie van de ongedraineerde sterkte in de verstoorde zone te modelleren. Aanpassing van de effectieve verticale spanningen door introductie van het restprofiel vereist verder overigens dat bij de overgang op het restprofiel gedraineerd gedrag wordt gemodelleerd.

VOORLOPIG. In PPL § 4.8.4 en § 4.8.7 wordt aanbevolen om het kritieke overslagdebiet te beperken tot niet-significante waarden wanneer een niet-kritische instabiliteit al optreedt tijdens de vervormingscontrole.  Deze aanbeveling is samengevat in PPE  § 2.3.  De PPL en PPE suggereren echter ten onrechte dat deze beperking alleen tijdens de vervormingscontrole geldt.  De beperking  geldt ook  wanneer een niet-krische instabiliteit optreedt bij het 'infiltratiescenario' (bij significant overslagdebiet), tijdens de controle op constructieve sterkte of stabiliteit. Zie  § 5.4.4 van de PPL voor verdere toelichting op dit infiltratiescenario.

De PPE geeft voor deze kennisleemte geen aanwijzingen. Dit komt omdat in § 4.8.4 van de PPL staat dat significante overslag  niet is toegelaten in combinatie met het optreden van een niet-kritische stabiliteit. In praktijk bestaat echter toch de wens om wel met die combinatie te kunnen rekenen, omdat kruinverhoging niet altijd mogelijk of wenselijk is. Voor die gevallen is een eerste voorstel opgesteld voor het modelleren van de ontgrondingskuil in combinatie met een restprofiel plus gereduceerde ongedraineerde sterkte. Zie het POVM Kennisdocument - Restprofiel bij grote overslag. 

De PPE geeft voor deze kennisleemte geen aanwijzingen. Ook de POVM kennisdocumenten houden nog geen rekening met deze situatie.  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.

VOORLOPIG. De PPE geeft voor deze kennisleemte geen aanwijzingen.  Ook het recente POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel houdt nog geen rekening met deze situatie. 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. Advies is om het restprofiel en de verstoorde zone in ieder geval wel tot de damwand te laten doorlopen.

VOORLOPIG. De kruipfase is begin 2019 vooral geïntroduceerd om kleefbelasting op een langsconstructie te modelleren, onder invloed van grond-constructie interactie. Tot en met de concept versies 1.1 van de PPE (juli 2019) en de  PPL (oktober 2019) werd het modelleren van deze kleefbelasting  nodig geacht voor: (a) de bepaling van de normaalkracht voor wanddimensionering en (b) een op verplaatsingen gebaseerde controle van het verticaal evenwicht.  Bij introductie was het (nog) niet het doel om ook de invloed van de horizontale component van kruip op de wandmomenten realistisch te modelleren.

In de definitieve versie van de PPL en PPE (maart 2020) is voor de controle op verticaal evenwicht overgestapt op een bepaling van de draagkracht van het zand uit conusweerstand. Bij deze controle wordt aan de belastingkant geen rekening meer gehouden met het effect van negatieve kleef, omdat die met een beperkte neerwaartse verplaatsing weer zal worden geneutraliseerd. Zie het POVM Kennisdocument - Verticaal evenwicht bij verankerde stabiliteitsverhogende langsconstructies voor details. Sindsdien is de kruipfase volgens het oorspronkelijke doel dus alleen nog nodig om de normaalkracht voor de wanddimensionering te bepalen.

In hoeverre de kruipfase in combinatie met het 'Soft Soil Creep' model ook toepasbaar is om het effect van horizontale kruip op wandmomenten op realistische wijze in rekening te brengen is nog onvoldoende onderzocht (kennisleemte).

VOORLOPIG. De initiële kruipfase voordat de langsconstructie wordt geplaatst is/was bedoeld om de initiële spanningsrotaties als gevolg van kruip geen significante invloed te laten hebben op de wandmomenten. De benodigde duur wordt proberenderwijs bepaald, door te controleren of na het aanbrengen van de langsconstructie  onder onveranderde dagelijkse omstandigheden door verdere kruip geen significante wandmomenten ontstaan. In hoeverre de PPE gegeven  indicatie van 10 jaar initiële kruip toereikend is moet dus wel worden gecontroleerd. 

VOORLOPIG. De kruip is/was primair bedoeld om kleef te modelleren, en  niet om een significante invloed op de wandmomenten te hebben.  Wanneer er bij onverankerde wanden in het buitentalud, ondanks een lange initiële kruipfase, echter toch een significante gunstige invloed op het moment wordt waargenomen, ligt het in de rede om de wanddimensionering voor binnenwaartse stabiliteit te baseren op het wandmoment uit een berekening zonder kruip, in combinatie met de normaalkracht op dezelfde hoogte uit een berekening met kruip.

Het doel van het meenemen van kruip is/was primair om het effect van de kleefbelasting op de snedekrachten te modelleren. Deze kleefbelasting is niet van de precieze zetting afhankelijk. Om alleen kleefbelasting te modelleren is het daarom niet nodig om de kruip precies te fitten op de bekende maaiveldzetting.  Verder bestaat soms de misvatting dat via de kruipberekening ook de invloed van maaiveldzetting op de geometrie zou worden meegenomen. Zoals § 3.4.6 van de PPE aangegeven moet de invloed van maaiveldzetting op de geometrie tijdens de levensduur echter handmatig in rekening worden gebracht aan de start van een reguliere (geometrisch lineaire) berekening. Dat kan door zelf de aangenomen geometrie bij einde levensduur te modelleren.  

NOG TE BEANTWOORDEN.

VOORLOPIG. De grootste waarde uit fase 4b en 5a is maatgevend.

VOORLOPIG. De overstap op SHANSEP in stap 4b is alleen nodig wanneer er voor wordt gekozen om al bij de vervormingscontrole in fase 4b  een tijdelijke bovenbelasting/verkeersbelasting aan te brengen. In dat geval wordt door PLAXIS bij de overstap naar SHANSEP een ongedraineerde schuifsterkte berekend bij de effectieve spanningen die gelden voordat deze verkeersbelasting wordt aangebracht.  Zoals in par 3.4.8 aangegeven is het bij toepassing van verkeersbelasting in fase 4b overigens ook mogelijk om in die fase nog te rekenen met 'Soft Soil' in combinatie met 'Undrained', zolang in de eerder rekenfasen geen (grensspanningverhogende) kruip heeft plaatsgevonden.

VOORLOPIG.  Het SHANSEP NGI-APD model baseert zich op totale spanningen.   Bij 'Ignore Undrained' zou het SHANSEP NGI-APD model daarbij echter alleen met de bulk modulus van de gedraineerde grond rekenen, zoals bepaald op basis van de ingevoerde dwarscontractiecoefficient en de actuele glijdingsmodulus G_ur bij ontlasten/herbelasten. PLAXIS voegt bij de optie 'Undrained' de bulkmodulus van het water toe aan die van de gedraineerde grond, waardoor de grond bij benadering onsamendrukbaar wordt. De in combinatie met SHANSEP berekende waterspanningen door verhinderde samendrukking hebben verder geen invloed op de schuifsterkte.

VOORLOPIG. Het toepassen van kleine cohesiewaarden in toplagen (indicatief tot 2 kPa) is gebruikelijk om ondiepe glijvlakken te voorkomen en een controle op werkelijke macrostabiliteit te kunnen uitvoeren. Een dergelijke keuze mag echter geen significante invloed hebben op de berekening, en dus ook niet op de aan te houden schematiseringsfactor. Bij twijfel wordt een gevoeligheidsstudie aanbevolen.