Auibutton title Terug naar hoofdpagina Macrostabiliteit type subtle url https://publicwiki.deltares.nl/display/HWBPMacro/HWBP-DIV+Gebruikersplatform+Macrostabiliteit
Anchor Top Top
| Info | ||
|---|---|---|
| ||
|
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Hoofdpublicaties |
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Errata |
PPE
| Locatie | Beschrijving |
|---|---|
| Bijlage K | Hier is abusievelijk het ENW advies voor de PPL geplaatst, in plaats van voor de PPE. De juiste tekst is hier te vinden: https://www.enwinfo.nl/images/pdf/adviezen-2019/ENW-19-06-Advies-aan-Waterschap-Rivierenland-en-POV-Macrostabiliteit-inzake-Publicatie-eindige-elementenmethode-juli-2019.pdf |
| Bijlage G2 | Aan de ene kant wordt in bijlage G2 bij het berekenen van de extra ankerkracht door zakkende grond niet de huidige PPL aanwijzing gevolgd om de CUR166 modelfactor 1/(4 pi2) te vervangen door 1/24. Aan de andere kant is in deze PPL aanwijzing - volgens het latere kennisdocument POVM Kennisdocument - Zakkende Grond op Ankers.pdf - echter over het hoofd gezien dat de factor 1/24 gecombineerd zou moeten worden met een uniforme gelijkmatig verdeelde belasting en niét met de amplitude van een equivalente sinusvormige belasting. Bovendien zijn de CUR166 formules waaraan de PPL refereert alleen afgeleid voor horizontale ankers. Voor het geval van schuine ankers worden in het kennisdocument daarom vervangende formules voorgesteld. |
| Hoofstuk 6 t/m 11 | In de voorbeeldberekeningen wordt voor het Soft Soil Creep model binnen belastingstappen ten onrechte met een tijdsduur gelijk aan 0 gerekend. Consequentie daarvan is dat er tijdens deze belastingstappen geen plastische volumevervorming door 'cap hardening' kan plaatsvinden. Bij een vergelijkende berekening, waarin met een tijdsduur van 1 dag is gerekend, blijkt het effect in deze voorbeelden verwaarloosbaar. De reden daarvoor is in deze gevallen dat de isotrope effectieve spanning in alle gevallen beneden de isotrope preconsolidatie-spanning blijft, waardoor elastische volumevervorming domineert. In het algemene moet bij toepassing van het Soft Soil Creep model echter worden gewerkt met een tijdsduur van 1 dag. Dit om, in voorkomende gevallen, een binnen korte tijd optredende plastische volumevervorming door 'cap hardening' mogelijk te maken. |
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Vragen & Antwoorden m.b.t. Publicatie Eindige-elementen (PPE) |
| Info | ||
|---|---|---|
| ||
Zit je vraag er nog niet bij? Stel deze dan aan div@wsrl.nl. Antwoorden met de status 'VOORLOPIG' zijn nog niet beoordeeld en vastgesteld door de redactieraad en waar nodig ook door de omringende expertgroep. Gebruik de zoekfunctie in je browser om specifieke termen op deze pagina te vinden. |
Initiële spanningen
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
Restprofiel
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. Een eerste voorstel voor de modellering bij niet-significante overslag is te vinden in het POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. Zie de volgende vraag voor het geval dat u de aanbeveling om het kritieke overslagdebiet te beperken bij het optreden van een niet-kritische instabiliteit niet wilt - of niet kunt - opvolgen. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
| De PPE geeft voor deze kennisleemte geen aanwijzingen. Ook de POVM kennisdocumenten houden nog geen rekening met deze situatie. Het is voorlopig dus aan de opdrachtnemer en opdrachtgever zelf om hierin keuzes te maken en om deze keuzes voldoende te onderbouwen en te laten controleren. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
De PPE geeft voor deze kennisleemte geen aanwijzingen. Ook het recente POVM Kennisdocument - Modellering Restprofiel houdt nog geen rekening met deze situatie. Het is voorlopig dus aan de 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. |
Kruip
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
De kruipfase is begin 2019 vooral geïntroduceerd om kleefbelasting op een langsconstructie te modelleren, onder invloed van de interactie tussen grond en constructie. 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 en momenten 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. Bij introductie was de kruipfase verder ook niet bedoeld om ter plaatse van ankerstangen realistische verplaatsingen door zakkende grond uit te rekenen. 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 en momenten voor de wanddimensionering te bepalen. In hoeverre de met het 'Soft Soil Creep' model voorspelde kruip het effect van verticale en horizontale kruip op wandmomenten op realistische wijze in rekening brengt is nog onvoldoende bekend (kennisleemte). |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
Ankerkracht
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
Zoals in de vraagstelling al aangeduid is het inderdaad conservatief om de gunstige invloed van de excentriciteit te verwaarlozen. Het mogelijk meenemen van deze invloed is als wens toegevoegd aan het overzicht met kennisleemtes. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
De grootste waarde uit fase 4b en 5a is maatgevend. |
Constitutieve modellen
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
Bij de overstap op het SHANSEP NGI-APD model berekent PLAXIS op basis van het SHANSEP model een ongedraineerde schuifsterkte voor het NGI-ADP model, op basis van de actuele effectieve spanningen en de actuele grensspanning. Voor een complete modellering van ongedraineerd gedrag moet daarnaast ook onsamendrukbaarheid worden beschreven. Daartoe voegt PLAXIS via de optie 'Undrained' de bulkmodulus van het water toe aan die van de gedraineerde grond. Bij 'Ignore Undrained' gebeurt dat niet, en zal het NGI-APD model alleen rekenen met de bulk modulus van de gedraineerde grond, zoals bepaald op basis van de ingevoerde dwarscontractiecoëfficiënt en de actuele glijdingsmodulus Gur bij ontlasten/herbelasten. De bij ongedraineerd gedrag door PLAXIS berekende wateroverspanningen of -onderspanningen hebben binnen het NGI-ADP model overigens geen invloed op de ongedraineerde schuifsterkte of op de schuifstijfheid in de grond. Zie hierna voor de combinatie van SHANSEP met interface-elementen. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
Bij de overstap op het SHANSEP NGI-APD model past PLAXIS de interface-eigenschappen niet automatisch aan, omdat PLAXIS het SHANSEP NGI-APD model behandelt als een 'User Defined Model'. Bij toepassing van SHANSEP NGI-APD moet in de interface dan formeel een adhesie worden ingevoerd die overeenkomt met de ongedraineerde sterkte in de naastliggende grond. Dat is echter zeer bewerkelijk. Bij een alternatieve karakterisering van de schuifsterkte in de interface door middel van een wrijvingshoek en een adhesie moet een combinatie gezocht die het verloop van de ongedraineerde sterkte in de naastliggende grond het best benadert. Zolang PLAXIS deze beperking kent is een eenvoudiger en preciezer alternatief is helaas niet beschikbaar. VOORLOPIG: Om deze beperking te omzeilen kan worden overwogen om de interface-elementen te vervangen door een dunne laag met grond-elementen, met gereduceerde grondsterkte. De ervaring met dit mogelijke alternatief is echter nog beperkt. Op voorhand dient men zich er dan wel van bewust te zijn dat PLAXIS, na het 'uitzetten' van de interface-elementen vanaf een bepaalde rekenfase,nog steeds een (niet-fysische) schuifstijfheid in rekening brengt tussen damwand en grond. De schuifrek in de interface reduceert de schuifrek in de dunne grondlaag. Dit ongewenste effect kan het best worden voorkomen door bij toepassing van een dunnen grondlaag helemaal geen interface-elementen in het model op te nemen. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
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. Bij toepassing van dergelijke niet-fysische cohesiewaarden in zand moeten eventueel relevante oppervlakkige afschuivingen apart worden beschouwd. |
| Panel | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
Bij toepassing van rekenschema B (PPE blz 49), met parallelle uitvoering van fase 4b en fase 5, is her-initialisatie niet nodig. Bij de overstap op SHANSEP NGI-ADP kunnen in deze parallelle fasen direct de juiste (per fase verschillende) SHANSEP parameters worden ingevoerd. Hierbij wordt aangenomen dat een eventueel benodigd restprofiel wordt geintroduceerd in fase 4a. Ook bij toepassing van rekenschema A, met volledig parallelle berekeningen, is her-initialisatie niet nodig. |
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Aanvullende kennisdocumenten |
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Kennisleemtes m..b.t. PPE (POVM Publicatie Eindige elemententoepassing), bijlage J |
| Info |
|---|
Hierna volgt een ruw overzicht van bekende kennisleemtes, waarvoor in de desbetreffende POVM publicatie nog handvatten ontbreken, waar de gegeven aanwijzingen nog onvoldoende onderbouwd en/of waar de aanwijzingen nog onvoldoende geoptimaliseerd zijn. 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 kaders van het HWBP, streeft het DIV team 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. Het DIV team moedigt daarom aan om uw eigen onderbouwde 'best practices' waar mogelijk in te brengen, zodat anderen daarop kunnen doorbouwen. Inbrengen kan schriftelijk (div@wsrl.nl) en via de gebruikersbijeenkomsten/K&I-cafés. |
Het in bijlage J van de PPE opgenomen overzicht van kennisleemtes wordt hieronder vrijwel letterlijk geciteerd. Dat overzicht is dus gebaseerd op de inzichten en ervaringen per eind 2019. Een (groot) deel van de kennisleemtes is ook van toepassing voor glijvlakberekeningen. Op onderwerpen waar inmiddels nieuwe kennisdocumenten beschikbaar zijn vanuit POVM of andere bron, is dat in schuinschrift aangegeven.
Anchor Grondmodellering Grondmodellering
Modellering grond
| Grondmodellering | |
| Grondmodellering |
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). Per november 2019 is het (tussen)resultaat van recent onderzoek naar de critical state-schuifsterkte van zware zandige/siltige cohesieve lagen opgenomen in een update van de 'Schematiseringshandleiding Macrostabiliteit'. De voor deze grondsoort benodigde tabelinvoer van schuifsterkte als functie van spanning (Su-table) is mogelijk in D-Stabilility vanaf versie 2020.03.
- 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. Een eerste schematiseringsvoorbeeld wordt gegeven in het in 2019 opgestelde POVM rapport Voorbeeld_Schuifsterkteschematisering_v1.1. De bevindingen uit dit rapport zijn grotendeels overgenomen in de update van de 'Schematiseringshandleiding Macrostabiliteit'.
- 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.
Anchor Opbarsten Opbarsten
Opdrijven- en opbarsten
| Opbarsten | |
| 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.
Verkennende POVM-studies op basis van eindige-elementen suggereren dat afschuiven bij opdrijven zowel kan optreden in combinatie met samendrukken van de deklaag (als een veer) als in combinatie met uitknikken en scheuren. En dat voor het geval van uitknikken een significante aanscherping van de beslisregel mogelijk lijkt. Vervolgonderzoek is echter nodig (zowel numeriek als experimenteel) om de mechanismen beter te begrijpen en om uiteindelijk te kunnen onderbouwen/valideren welke aanpassing van de beslisregel mogelijk is. De modellering van onzekerheden is hierbij ook van belang.
Zie ook de relevante POVM rapporten en het verslag van de workshop op 29 oktober 2020.
Anchor Reststerkte Reststerkte
Reststerkte
| Reststerkte | |
| Reststerkte |
- Bij het rekenen met een restprofiel aan de binnenzijde een stabiliteitswand 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. Zie ook het inmiddels beschikbare kennisdocument.
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).
Anchor Faalpaden Faalpaden
Faalpaden en interacties tussen mechanismen
| Faalpaden | |
| Faalpaden |
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.
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.
| Anchor | ||||
|---|---|---|---|---|
|
| Divbox |
|---|
Achtergronddocumenten |