Scheepvaartsluis Kanaal door Voorne van Waterschap Hollandse Delta

Beoordelingsrapportage Scheepvaartsluis KdV v3.0 def inclBijlagen.pdf, figuur 2-2

Toelichting stap 1 tot stap 8

1. In de eenvoudige toets wordt op basis van een aantal beslisregels nagegaan of een meer gedetailleerde toetsing nodig geacht wordt. Om deze vragen te beantwoorden worden eerdere rapporten gebruikt [Fugro, 2013]. Ook wordt een inschatting gedaan over de status van de kwelschermen. Hierbij worden degradatiesnelheden van de kwelschermen opgehaald die zijn gebaseerd op de SBRCURnet publicatie ‘Binnenstedelijke kademuren' [SBRCURnet, 2014]. Hieruit is af te leiden dat de kwelschermen hun functie naar alle waarschijnlijkheid zijn verloren.

2. De beslisregels zijn beschreven in de schematiseringshandleiding voor Piping bij Kunstwerken [SH-Piping-KW-2021].

 3. Op basis van de eenvoudige toets kan geen oordeel worden geveld voor het mechanisme Piping bij het kunstwerk. Er wordt overgegaan op de gedetailleerde toets.

4. Bij de gedetailleerde toets wordt eerst extra informatie verzameld, zoals de duikonderzoeken uit 1977 en 2011, deze tonen aan dat de fundering grotendeels is vergaan en de kwelschermen hun functie zullen zijn verloren. Er is een schematische weergave van de bodemopbouw gecreëerd met behulp van boringen en sonderingen vanuit de DINO-database en een eerdere toets-ronde (3de verplichte toets-ronde).

5.  Voor de gedetailleerde toets voor Piping wordt de foutenboom gebruikt van de Schematiserings Handleiding Piping om de faalmechanisme in kaart te brengen [SH-Piping-KW-2021]. Hieruit blijkt dat de voor de beoordeling van Piping de kunstwerken moeten worden getoetst via 2 methoden, namelijk Onderloopsheid en Achterloopsheid. 

6. Voor Onderloopsheid wordt de methode van Lane gebruikt. Voor Achterloopsheid wordt de methode van Bligh gebruikt. Voor beide berekeningen zijn de Hydrologische Randvoorwaarden benodigd, deze zijn verkregen via Riskeer.

7. Het kritieke verval volgens de methode van Lane (onderloopsheid) en Bligh (achterloopsheid) is kleiner dan het optredend verval behorend bij de signaleringswaarde en ondergrens. . Het kunstwerk voldoet niet aan de betreffende eisen ten aanzien van Piping. Conform de assemblagetool is het oordeel voor het toetspoor Piping van het kunstwerk Scheepvaartsluis Kanaal door Voorne: “voldoet niet aan de ondergrens, cat Vv”.

(8.) Een toets op maat is slechts een van de mogelijke stappen die genomen kan worden na een score Vv (voldoet niet aan de ondergrens) in de gedetailleerde toets per vak. Soms kan het bijvoorbeeld minder inspanning vergen om een verbetermaatregel te treffen dan om een toets op maat uit te voeren om het onderdeel alsnog positief te beoordelen. Er zijn (onder andere) extra mogelijkheden voor een toets op maat:

• Peilbuismetingen.
• Geavanceerde grondwaterstromingsmodellen.
• Het principe ‘bewezen sterkte’.
• Probabilistische piping- of heave-analyse.

Vanwege de lage score op achterloopsheid is niet geprobeerd om via aanvullend funderingsonderzoek deze score toch positief te beoordelen. 

Toelichting stap 1 tot stap 6

1. Voor het toets-spoor Sterkte en Stabiliteit wordt aangegeven in de beoordelingsrapportage dat er geen voorschriften beschikbaar zijn voor de eenvoudige toets, dit is gebaseerd op de Schematiserings Handleiding 2017. Uit de meest recente SH (2021) zijn er ondertussen wel voorschriften beschikbaar, maar ook hieruit zou snel geconcludeerd worden dat de eenvoudige toets niet zinvol is. Dit komt doordat de fundering van de sluis zeer waarschijnlijk in slechte staat is en de stabiliteit niet meer reken technisch bepaald kan worden. Om dezelfde reden wordt ook een gedetailleerde toets op sterkte en stabiliteit van de keermiddelen niet als een zinvolle toets beschouwd en is er een toets op maat uitgevoerd.

2. Bij de toets op maat wordt allereerst gekeken naar de eerdere waterstanden die de sluis gekeerd heeft. Daarmee zou namelijk geconcludeerd kunnen worden dat het ontwerp voldoet op basis van bewezen sterkte. Echter blijkt dat de eerdere maatgevende waterstanden al te ver in het verleden hebben plaats gevonden. Dit is gebaseerd op eerdere rapporten, hierin staat dat de fundering van de sluis in de tussentijd grotendeels is vergaan, (dit is delfde conclusie als bij stap 1 van de toelichting bij Piping). Bovendien is in de duikinspectie rapporten ook beschreven dat de onderhoudsstaat verslechterd is in de periode van 1977 tot 2011.

3. In de toets van Sterkte en Stabiliteit (puntconstructie) wordt de foutenboom gebruikt van  [SH-STKW-2021] om de faalmechanisme in kaart te brengen, hierbij wordt dezelfde foutenboom gebruikt als bij de gedetailleerde toets. Echter wordt ingeschat dat het kunstwerk geen voldoende zal gaan scoren en daardoor wordt meteen een stap dieper gegaan. In de gedetailleerde toets wordt falen op Sterkte en Stabiliteit gedefinieerd als één van onderstaande situaties optreedt:

• Het moment waarop de kritische stroomsnelheid van de binnendijkse bodembescherming wordt overschreden.
• Het moment dat er in het achterland significante overstromingsgevolgen optreden als gevolg van stroming via het bezweken kunstwerk.

4. In de foutenboom wordt falen van het kunstwerk op Sterkte en Stabiliteit (puntconstructie) gezien als gevolg van het bezwijken van constructieonderdelen (tijdens eenhoogwatersituatie) waarbij water van buiten naar binnen kan stromen. Dit treedt op als één van de onderstaande situaties zich voordoet:

• Waterkerende constructieonderdelen falen
• Het kunstwerk en het grondlichaam zijn instabiel tijdens hoogwater.
• Het kunstwerk faalt door aanvaring met een schip waardoor water naar binnen stroomt en de komberging overschreden wordt of de bodembescherming faalt.

5. Voor ieder onderdeel wordt de faalkans bepaald, normaliter is dit een iteratief proces om het meest maatgevende onderdeel te vinden en dit wordt vaak in Riskeer gedaan. In dit geval is dat niet nodig. Ten eerste, komt dat doordat tijdens de 3de toetsronde [Fugro, 2013] al een groot deel  getoetst heeft, dit hoeft niet nog een keer gedaan te worden. Ten tweede, kan direct worden ingeschat dat de fundering maatgevend zal zijn, want deze is grotendeels vergaan.

6. Het is niet mogelijk om een faalkans te berekenen van het toets-spoor Sterkte en Stabiliteit puntconstructie voor scheepvaartsluis Kanaal door Voorne. De hele constructie is instabiel. Om toch tot een oordeel te komen dient een faalkans ingeschat te worden. Bij een faalkans van 1/10 wordt het oordeel Cat VIv. Omdat de sluis tijdens dagelijkse omstandigheden een verval van 1,5m kan keren zonder dat tekenen van instabiliteit zijn waargenomen wordt een faalkans van 1/100 toegekend bij dit toets-spoor. Daardoor krijgt het kunstwerk een veiligheidsoordeel voor dit faalmechanisme ‘voldoet niet aan de ondergrens, Cat Vv’.