Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop en overslag

Transcriptie

1 Ministerie van Verkeer en Waterstaat jklmnopq Dienst Weg- en Waterbouwkunde Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop en overslag bijlage bij het Technisch Rapport Golfoploop en Golfoverslag bij dijken september 2002 publicatienummer DWW

2 Ministerie van Verkeer en Waterstaat jklmnopq Dienst Weg- en Waterbouwkunde

3 Colofon Uitgegeven door: Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde Projectleider: Uitgevoerd door: ing. J.E. Venema, hoofdafdeling Water dr. ir. J.W. van der Meer (Infram) Aantal bladzijden: tabellen + fotobijlage Foto s: Waterschap Zeeuwse Eilanden DHV Water Rijkswaterstaat Datum: september 2002 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 3

4 Inhoudsopgave Inhoudsopgave 4 1 Doel, kader en werkwijze 5 2 Referentiemateriaal Gladde en ondoorlatende bekleding Steenbekledingen met enige ruwheid/doorlatendheid Kunstmatige ruwheid op ondoorlatende taluds Breuksteen Samenvatting 14 3 Invloedsfactoren voor ruwheid 15 Referenties 17 Tabel 1: Samenvatting van de oploopgegevens 19 Tabel 2: Invloedsfactoren voor de ruwheid bij golfoploop en golfoverslag 20 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 4

5 1 Doel, kader en werkwijze Golfoploop en golfoverslag wordt uitvoerig behandeld in het TAW Technisch Rapport Golfoploop en Golfoverslag bij dijken (TRGG). Er wordt verondersteld dat de lezer bekend is met dat rapport, zodat hier alleen enkele essentië le formules worden herhaald en voor de rest wordt verwezen. Het doel is invloedsfactoren voor de ruwheid te bepalen voor het gebruik in golfoploopen golfverslagformules en wel voor alle mogelijke toplagen die in Nederland voorkomen. De invloedsfactoren worden afgeschat op basis van golfoploopproeven die op verschillende toplagen zijn uitgevoerd. Deze invloedsfactoren zijn echter ook te gebruiken in golfoverslagformules, zie het TRGG, omdat in die formules de invloedsfactoren op de vrije kruinhoogte in rekening worden gebracht overeenkomstig een golfoploophoogte. De golfoploop wordt aangeduid als z 2%. Dit is het golfoploopniveau, verticaal gemeten vanaf de stilwaterlijn, dat door 2% van de inkomende golven wordt overschreden. De relatieve golfoploop wordt uitgedrukt in z 2% /H m0. Hierin is H m0 de significante hoogte van de inkomende golf, gemeten aan de teen van de constructie. De relatieve golfoploop wordt gegeven als een functie van de zogenaamde brekerparameter ξ o. ξ o = tan α / so waarin: α = de gemiddelde taludhelling [ ] s o = de golfsteilheid = H m0 /L o [-] H m0 = de significante golfhoogte bij de teen van de constructie, = 4 m 0 [m] L o = 2 de golflengte op diep water, gt m 1,0/(2 π ) [m] T m-1,0 = de spectrale periodemaat bij de teen van de constructie = m -1 /m 0 [s] m -1 = het eerste negatieve moment van het golfspectrum [m 2 s] m 0 = het nulde moment van het golfspectrum [m 2 ] g = versnelling van de zwaartekracht [m/s 2 ] In veel gevallen is alleen de piekperiode bekend. Bij een normaal enkeltoppig spectrum geldt dat T p = 1,1 T m-1,0. Deze omrekeningsfactor is, waar nodig, in dit rapport aangehouden. In het TRGG wordt de gemiddelde golfoploop als volgt beschreven: z / H = 1,65 γ γ γ ξ 2% m0 b f β o met een maximum voor grotere ξ o van: z / H = γ γ ( / ξ ) 2% m0 f β o (voor ontwerp- en toetsdoeleinden wordt een meer conservatieve formule aanbevolen, zie het TRGG) hierin is: γ b γ f γ β = invloedsfactor voor de aanwezigheid van een berm = invloedsfactor voor de ruwheid van het talud = invloedsfactor voor scheef invallende golven Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 5

6 Deze notitie handelt alleen over de grootte van de invloedsfactor voor de ruwheid, γ f. Het doel van de voorliggende studie is het bepalen van de invloedsfactoren voor de ruwheid, die behoren bij veel in Nederland toegepaste dijkbekledingen. Voor de verschillende dijkbekledingen is de lijst aangehouden die in STEENTOETS (versie 3.20, april 2000) is gegeven. Ten aanzien van de invloedsfactor voor de ruwheid kan het volgende worden opgemerkt:: De invloedsfactoren gelden voor γ b ξ o < 1,8. Vanaf γ b ξ o = 1,8 loopt de invloedsfactor lineair op tot 1 voor γ b ξ o = 10. Voor grotere waarden blijft de invloedsfactor 1. De ruwheid dient over een bepaald oppervlak aanwezig te zijn, zie ook het genoemde TRGG. Alhoewel de invloedsfactoren zelf lineair verlopen tussen ξ o = 1,8 en 10, loopt een eventuele lijn voor de oploop als functie van de brekerparameter wel gebogen (dus niet lineair). De invloedsfactoren gelden voor H m0 > 0,75 m. Voor lagere waarden is het mogelijk dat een naar verhouding grotere hydraulische ruwheid ontstaat en dus een lagere invloedsfactor. Een lagere waarde kan alleen in rekening worden gebracht als deze bekend is. De invloedsfactoren zijn bepaald op basis van proeven naar golfoploop, maar de invloedsfactoren kunnen ook worden toegepast in de golfoverslagformules. De invloedsfactoren kunnen worden gebruikt in PCOVERSLAG. Om te komen tot de lijst van invloedsfactoren voor ruwheid van toplagen is als eerste bestaand onderzoeksmateriaal samengevat en geanalyseerd. Die uitkomst is een lijst met referentietypen voor toplagen met bijbehorende invloedsfactoren voor ruwheid. Daarna zijn de referentietypen vergeleken met de typen toplagen zoals deze in STEENTOETS voorkomen en is voor elk type toplaag een invloedsfactor afgeschat. Deze lijst is het eindresultaat van deze studie. Het vaststellen van de referentietypen is beschreven in hoofdstuk 2 en de lijst met alle typen toplagen is gegeven in hoofdstuk 3. Bij de afschatting van de invloedsfactoren gaat het bij niet-onderzochte toplagen om een gevoelsmatige en praktische afschatting, waarbij onzekerheden als volgt zijn meegenomen: Als er voldoende meetgegevens van een toplaag bekend waren dan is het gemiddelde van de meetpunten aangehouden. Eventuele spreiding wordt verondersteld meegenomen te worden in de totale spreiding rondom de golfoploop- of golfoverslagformules. Als er maar enkele meetpunten bekend waren (soms maar twee of drie), dan is een waarde aan de bovenkant genomen. Hierbij is dus een beetje veiligheid ingebouwd. Wel zijn de resultaten van zo n onderzoek vergeleken met onderzoeken van andere toplagen, zodat een consistente set referentietypen is ontstaan. Soms is het mogelijk dat een bepaald type toplaag (bijvoorbeeld Vilvoordse steen) verschillende uitvoeringen kent met verschillende invloedsfactoren. De invloedsfactoren zijn ingeschat op basis van de foto s in het fotobestand. Het is de verantwoordelijkheid van de gebruiker na te gaan of de toplaag die wordt beschouwd inderdaad voldoende lijkt op de toplaag zoals gegeven in het fotobestand. Bij eventuele afwijkingen kan het raadzaam zijn een deskundige te raadplegen. Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 6

7 2 Referentiemateriaal Veel onderzoek naar golfoploop en golfoverslag is uitgevoerd in kleinschalige modelfaciliteiten. Daarnaast is in de Deltagoot in de loop der jaren een grote verscheidenheid aan verschillende taludbekledingen onderzocht, waarbij in veel gevallen ook golfoploop werd gemeten. Golfoploop meten in de Deltagoot is altijd vrij moeilijk gebleken. Het is moeilijk om voor zo n faciliteit met hoge golven een goede oploopmeter te ontwikkelen. Vergelijking van golfoploopmetingen in de Deltagoot geeft daarom wel eens niet direct verklaarbare resultaten. In dit hoofdstuk worden, voor zover bekend, alle resultaten kort samengevat en vergeleken, waarna een beslissing genomen wordt over de grootte van invloedsfactoren voor de ruwheid. Het bestaande materiaal kan in vieren worden verdeeld: 1. Gladde en ondoorlatende bekleding 2. Steenbekledingen met enige ruwheid/doorlatendheid 3. Kunstmatige ruwheid op ondoorlatende taluds 4. Breuksteen Het achterliggende onderzoek is samengevat in de referentielijst.. WLonderzoek is hierin kort aangeduid met het projectnummer, bijvoorbeeld M1980 of H1770. De golfoploop-resultaten zijn samengevat in tabel 1. In figuren 1-4 worden de meetpunten voor de vierdeling weergegeven als functie van de brekerparameter en is ook de relatie voor gladde rechte taluds gegeven, zie hoofdstuk 1. Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 7

8 2.1 Gladde en ondoorlatende bekleding Referenties M1881, M1795, M1980 en Fü hrbö ter et al, 1989, geven gladde en ondoorlatende taluds en zijn in figuur 1 gegeven. Het gaat hier om een gesloten betontalud, een talud met dichte rechthoekige betonblokken, een grastalud en een asfalttalud. De resultaten zijn duidelijk. Al deze typen bekleding mogen als glad worden beschouwd met een invloedsfactor γ f = 1,0 voor de ruwheid. Aangezien wordt uitgegaan van een golfhoogte die groter is dan 0,75 ontstaat ook voor gras een glad talud. Voor lagere golfhoogten wordt in de Leidraad Toetsen op Veiligheid een lagere invloedsfactor gegeven, afhankelijk van de golfhoogte. 4,0 3,5 golfoploop z 2% /H m0 3,0 2,5 2,0 M1881 Deltagoot 1:6, beton 1,5 M1795 Deltagoot 1:3, blokken 1,0 M1980 Deltagoot 1:8, gras 0,5 Fuhrboter Hannover 1:6, asfalt 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 brekerparameter ξ o figuur 1. Gladde en ondoorlatende taluds Samengevat: beton γ f = 1,0 asfalt γ f = 1,0 dichte betonblokken γ f = 1,0 gras γ f = 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 8

9 2.2 Steenbekledingen met enige ruwheid/doorlatendheid De onderzoeken M2036, M1942 en M1910 hebben allemaal betrekking op een bepaald type steenbekleding in de Deltagoot. Dit betreft Vilvoordse steen, Haringmanblokken, Basalt, Fixtone (open steenasfalt) en Armorflex. De resultaten zijn gegeven in figuur 2. Hierin zijn ook oplooprelaties gegeven met een bepaalde invloedsfactor. Het verschil tussen de lijnen in figuur 2 bedraagt een verschil in invloedsfactor van γ f = 0,05. De onderste lijn geldt dus voor γ f = 0,70. golfoploop z 2% /H m0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 M2036 Vilvoordse steen 1,5 M2036 Haringman 1,0 M2036 Basalt M1942/S592 Fixtone 0,5 M1910 Armorflex 0,0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 brekerparameter ξ o figuur 2. Steenbekledingen met enige ruwheid/doorlatendheid. Lijnen met γ f =0,05 Wat globaal opvalt is dat de invloedsfactoren kleiner zijn voor wat grotere waarden van de brekerparameter. Verder is er redelijk wat spreiding en is het aantal meetpunten beperkt. Daarom wordt bij de vaststelling van de invloedsfactor de veilige (conservatieve) kant opgezocht, zie ook de opmerkingen aan het eind van hoofdstuk 1. De grootste waarde voor Vilvoordse steen ligt rondom γ f = 0,85. Het talud met Vilvoordse steen is redelijk ruw en enigszins waterdoorlatend. Daarom wordt deze waarde voor de invloedsfactor aangehouden. Voor basalt is een vrij grote spreiding te zien. Waarden van γ f = 0,75 komen voor, maar ook van 0,95. Een redelijke, maar iets conservatieve schatting is γ f = 0,90. Fixtone is open steenasfalt. De resultaten geven een grote spreiding. Het talud is redelijk glad en goed doorlatend. Er is een duidelijke reductie in golfoploop ten opzichte van dicht asfalt, maar een kleinere invloedsfactor dan γ f = 0,90 wordt niet wenselijk geacht. Armorflex komt qua type bekleding (ruwheid, doorlatendheid) redelijk overeen met basalt. Voor een kleine waarde van de brekerparameter wordt éé n waarde van γ f = 1,0 gevonden, de andere zit net boven 0,9. Omdat Armorflex en basalt redelijk op elkaar lijken, wordt toch een invloedsfactor van γ f = 0,90 voor Armorflex aangehouden en niet een hogere waarde. Haringmanblokken lijken een waarde van ongeveer γ f = 0,85 op te leveren en de punten liggen mooi op éé n lijn, hetgeen suggereert dat er nauwelijks spreiding zou zijn. Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 9

10 Aangezien maar twee proeven zijn uitgevoerd en deze blokken alleen enige ruwheid bezitten en geen waterdoorlatendheid, wordt toch gekozen voor een iets hogere en veiliger waarde van γ f = 0,90. Daarmee komen Haringmanblokken overeen met basalt en Armorflex. Samengevat: Vilvoordse steen γ f = 0,85 Basalt γ f = 0,90 Haringman γ f = 0,90 Fixtone, open steenasfalt γ f = 0,90 Armorflex γ f = 0,90 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 10

11 2.3 Kunstmatige ruwheid op ondoorlatende taluds Om golfoploop of golfoverslag te reduceren is het mogelijk op het talud kunstmatige ruwheid aan te brengen. Dit kan bijvoorbeeld in de vorm van blokjes, blokken of ribbels op het talud. Enkele vormen zijn onderzocht, zowel op grote schaal (Deltagoot en de goot in Hannover), als op kleine schaal. Figuur 3 geeft de resultaten. 4,0 3,5 3,0 golfoploop z 2% /H m0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 H1770 1/25 blok H1256 ribbels H1770 1/4 blok Fuhrboter, /25 blok H1256 1/25 blok 0,0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 brekerparameter ξ o figuur 3. Kunstmatige ruwheid; ondoorlatend. Lijnen met γ f =0,05 Er zijn drie vrijwel identieke onderzoeken uitgevoerd met relatief kleine blokjes op een talud, waarbij het door deze blokjes bedekt oppervlak gelijk was aan 1/25 van het totale oppervlak. De blokjes waren vierkant met vrijwel dezelfde hoogte als breedte. Deze hoogte en breedte kwamen overeen met 1/10 tot 1/20 van de golfhoogte H m0. Het Duitse onderzoek betrof een talud 1:6, het Deltagootonderzoek een talud 1:4. De verschillen tussen beide onderzoeken zijn niet groot. Ook hier geldt dat voor grotere waarden van de brekerparameter een kleinere invloedsfactor wordt gevonden. Als de beslissing omtrent een invloedsfactor op de kleinere waarden voor de brekerparameter wordt gebaseerd, dan is een keuze van γ f = 0,85 een logische. Er is ook een identiek onderzoek uitgevoerd op kleine schaal, H1256. Deze punten liggen in figuur 3 globaal een γ f = 0,15 lager dan die van het grootschalige onderzoek. Mogelijk is er sprake van schaaleffecten of modeleffecten, waardoor bij kleinschalig onderzoek een lagere golfoploop wordt gevonden. Bij verdere interpretatie van het H1256-onderzoek zal hier rekening mee worden gehouden. In het H1770-onderzoek werd elk vierde blok van een steenzetting met grote blokken (0,5x0,5 m 2 ) een aantal centimeters omhoog gezet. De meetpunten liggen iets hoger dan die voor een 1/25 blok en daarom wordt een waarde van γ f = 0,90 aangehouden voor het ¼ blok. In het H1256-onderzoek werden ook latten op het talud geplaatst (ribbels) met hier en daar een opening om water te laten afstromen. De hoogte en breedte van de ribbel kwamen overeen met Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 11

12 1/10 tot 1/20 van de golfhoogte H m0. De optimale afstand tussen de ribbels is ongeveer een afstand/ribbelbreedte-verhouding van 7. Voor alle blok- of ribbelafmetingen geldt dat een blokhoogte/golfhoogte-verhouding van meer dan 0,15 geen verdere reductie in golfoploop geeft. De punten voor de ribbels liggen in figuur 3 ongeveer γ f = 0,10 tot 0,15 lager dan die voor het 1/25 blok. Bij een waarde van γ f = 0,85 voor dat blok komt een talud met ribbels (met optimale afmetingen), ervan uitgaande dat dezelfde model- of schaaleffecten bij ribbels spelen, op een waarde van γ f = 0,75. Als kleine blokken op een talud werden geplaatst, zodat 1/9 van het totale oppervlak werd bedekt, dan werd een invloedsfactor gevonden die ongeveer 0,05 lager lag dan die voor het 1/25 blok. Voor een 1/9 blok mag daarom een invloedsfactor van γ f = 0,80 worden aangehouden. Samengevat: Kleine blokjes over 1/25 van het oppervlak γ f = 0,85 Kleine blokjes over 1/9 van het oppervlak γ f = 0,80 ¼ van steenzetting 10 cm omhoog γ f = 0,90 ribbels (optimale afmetingen) γ f = 0,75 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 12

13 2.4 Breuksteen Sommige taluds of delen van taluds zijn beschermd met éé n of twee lagen breuksteen. In figuur 4 worden resultaten van een uitgebreid onderzoek naar breuksteen gegeven, gebaseerd op het onderzoek M1983. Het betreft hier een twee diameters dikke laag breuksteen op een vrijwel ondoorlatende ondergrond. Deze figuur heeft een bereik in brekerwaarden dat tweemaal zo groot is als de andere figuren. In de figuur is, naast de lijn voor gladde taluds, de lijn getekend voor γ f = 0,55. Overeenkomstig de formulering (zie hoofdstuk 1) gaat de invloedsfactor vanaf ξ o = 1.8 lineair omhoog naar 1 voor ξ o = 10. Een invloedsfactor van γ f = 0,55 past prima voor een twee diameters dikke laag breuksteen. In dezelfde figuur zijn de resultaten van het H1256-onderzoek gegeven voor een enkele laag breuksteen. De punten liggen erg laag en er bestaat een vermoeden dat ook hier mogelijk model- en of schaaleffecten aanwezig zijn geweest, net als voor de kunstmatige ruwheid met blokjes. Daarom wordt voor een enkele laag breuksteen een hogere waarde aangehouden en wel van γ f = 0,70. 4,0 3,5 3,0 golfoploop z 2% /H m0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 H laag breuksteen M1983 Twee lagen breuksteen reductie = 0,55 0, brekerparameter ξ o figuur 4. Breuksteen; ondoorlatende onderlaag Samengevat: Breuksteen, twee lagen dik γ f = 0,55 Breuksteen, een enkele laag γ f = 0,70 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 13

14 2.5 Samenvatting De referentietypen met bijbehorende invloedsfactoren voor de ruwheid zijn dan samengevat: beton γ f = 1,0 asfalt γ f = 1,0 dichte betonblokken γ f = 1,0 gras γ f = 1,0 Vilvoordse steen γ f = 0,85 Basalt γ f = 0,90 Haringman γ f = 0,90 Fixtone, open steenasfalt γ f = 0,90 Armorflex γ f = 0,90 Kleine blokjes over 1/25 van het oppervlak γ f = 0,85 Kleine blokjes over 1/9 van het oppervlak γ f = 0,80 ¼ van steenzetting 10 cm omhoog γ f = 0,90 ribbels (optimale afmetingen) γ f = 0,75 Breuksteen, twee lagen dik γ f = 0,55 Breuksteen, een enkele laag γ f = 0,70 In vergelijking met eerder werk zijn sommige waarden naar boven aangepast. De voornaamste redenen zijn dat de (hogere) waarden bij relatief kleine waarden voor de brekerparameter als maatgevend zijn beschouwd en dat een aantal proeven op kleine schaal mogelijk een onderschatting geven in verband met model- en/of schaaleffecten. Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 14

15 3 Invloedsfactoren voor ruwheid Op basis van de referentietypen uit hoofdstuk 2 zijn voor alle typen toplagen, die in de lijst van STEENTOETS worden onderscheiden, invloedsfactoren afgeschat voor de ruwheid bij golfoploop en golfoverslag. Hierbij zijn foto s van toplagen gebruikt, die in deze notitie zijn opgenomen. De lijst met toplagen en invloedsfactoren voor de ruwheid is gegeven in tabel 2. De eerste twee kolommen komen vrijwel overeen met de lijst van STEENTOETS. De derde kolom geeft de waarden voor de invloedsfactor γ f. In de laatste kolom is kort aangegeven waarmee de desbetreffende toplaag is vergeleken. Bij de vergelijking is onderscheid gemaakt naar de mate van doorlatendheid en de ruwheid van het oppervlak. De invloedsfactoren gelden bij een golfhoogte hoger dan 0,75 m en het materiaal moet over voldoende oppervlak aanwezig zijn. De invloedsfactoren kunnen rechtstreeks in PCOVERSLAG worden gebruikt. Tot slot enkele opmerkingen. Onder code 28, natuursteen, gezet, is toegevoegd code 28.6, Noordse of Drentse steen, dat wil zeggen een vrij grote, meestal ronde, steen. In veel gevallen, met name in het IJsselmeergebied, is een berm of teen van breuksteen aanwezig op of rondom de waterlijn. Foto s van zo n berm waren niet aanwezig. In tabel 2 is een berm aangegeven onder code 31, bestorting van natuursteenmassa en is de invloedsfactor van een dubbele laag breuksteen aangehouden. Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 15

16 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 16

17 Referenties M1795/m1881. Taludbekleding van gezette steen, fase 2. Grootschalig gidsonderzoek. Waterloopkundig Laboratorium, verslag modelonderzoek M1795.M1881, deel IX M Grootschalige golfoploop bij voor reflectie gecompenseerde golfaanval. Verslag beknopte literatuurstudie, Waterloopkundig Laboratorium, 1986; M , januari 1986 M1910. Die Festigkeit einer Armorflex-Steinmatte bei Wellenschlag. Bericht einer Modelluntersuchung. Waterloopkundig Laboratorium en Grondmechanica Delft, 1983; M1910, januari 1983 M1942. FIXTONE, stabiliteit onder golfaanval. Waterloopkundig Laboratorium en Grondmechanica Delft, 1983; Verslag modelonderzoek, M1942/CO266520, juni 1983 M1980. Sterkte van het buitenbeloop van een groene dijk tijdens een superstormvloed. Onderzoek naar het gedrag van een met gras begroeide dijk langs de Friese Waddenkust, tussen de Noorderleegpolder en Holwerd. Waterloopkundig Laboratorium, verslag grootschalig modelonderzoek M1980 M1983. Taluds van losgestorte materialen. Golfoploop op statisch stabiele stortsteen taluds onder golfaanval. Waterloopkundig Laboratorium, M 1983 deel III, verslag modelonderzoek, december 1989 M2036. Sterkte Oosterscheldedijken onder geconcentreerde golfaanval; Onderzoek naar de stabiliteit van enkele veel voorkomende taludverdedigigngen onder langduriege golfaanval bij een vaste waterstand. Verslag grootschalig modelonderzoek. Waterloopkundig Laboratorium, 1985; M2036, maart 1985 H1256. Waterbeweging op taluds. Invloed berm, ruwheid, ondiep voorland en scheve lang- en kortkammige golfaanval. Waterloopkundig Laboratorium, H1256, juni 1992 H1770. Open taludbekleding, Ruwheidselementen op dijkbekledingen. Analyse Deltagootonderzoek. Grondmechanica Delft en Waterloopkundig Laboratorium, H1770, november 1994 H3272. Deltagootonderzoek naar de stabiliteit van taludbekledingen. WL/Delft Hydraulics, 1998; Meetverslag H3272, augustus 1998 Fü hrbö ter, A., U. Sparboom und H.H. Witte, Groβer Wellenkanal Hannover: Versuchsergebnisse ü ber den Wellenauflauf auf glatten und rauhen Deichbö schungen mit de Neigung 1:6. Die Küβte. Archive for Research and Technology on the North Sea and Baltic Coast Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 17

18 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 18

19 M Betontalud 1:6 in Deltagoot M2036 Haringman Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs 4 3,5 0,963 3,41 1,13 1, ,721 7,30 1,76 1,63 2,44 5 3,5 1,253 4,39 1,27 1, ,480 6,02 2,19 0,94 1,48 25b 6 1,224 5,00 1,73 0,86 1,41 25c 6 1,234 5,00 1,73 0,85 1,40 M2036 Basalt 26a 6 0,800 7,22 1,74 1,53 2,18 Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs ,139 5,00 2, ,5 1,205 4,10 1,21 1, ,820 5,00 1,56 1,05 1, ,5 1,123 6,14 1,88 2,19 29b 6 0,830 5,00 1,51 1,04 1, ,5 0,982 8,78 2,87 2, ,810 3,53 1,1 0,74 1, ,5 1,55 5,12 1,33 1, ,806 5,73 1,63 1,21 2, ,5 1,85 6,14 1,46 1, ,830 5,00 1,51 1,04 1, ,243 5,00 1,51 0,85 1, ,830 5,00 1,28 1,04 1,54 M1942/S 592 Fixtone, opmeting uit figuur ,560 5,06 1,15 1,28 2,05 Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs 3 1,32 1,57 3 1,86 1,82 M1980. Grastalud 1:8 in de Deltagoot 3 1,66 2,32 Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs ,83 5,4 1,81 0,57 0,99 M1910 Armorflex, opmeting uit figuur ,85 5,6 1,88 0,56 1,02 Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs ,84 5,8 1,86 0,57 1,01 3 1,31 2,17 3 2,45 2,79 M1795/M1881 deel IX. Talud met blokken in de Deltagoot Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs H1256. Kunstmatige ruwheid op talud Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs ,40 3,13 1,87 2, ribbels 2,75 1, ,45 3,13 1,77 2, ribbels 2,14 1, ,52 3,75 1,97 3, ribbels 1,79 1, ,54 3,31 1,71 2, ribbels 1,47 1, ,45 3,13 1,77 2, /25 blok 2, , ,45 3,13 1,77 2, /25 blok 2,17 1, ,49 3,31 1,79 2, /25 blok 1,79 1, ,56 3,13 1,58 3, /25 blok 1, , ,50 3,13 1,68 2,62 H1770. Deltagootproeven met kunstmatige ruwheid Fuhrboter, Asfalt Proef cota His Tm-1,0 z2% xo z2%/hs Proef cota Hsi (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs (m) (s) (m) (-) (-) 1/4 blok, 8,8 cm hoog 6 1,00 5,0 1,85 0,95 1,85 c ,46 2,6 0,75 1,09 1,63 6 1,20 6,0 2,35 1,04 1,96 c ,49 4,0 0,96 1,62 1,96 6 0,75 5,0 1,46 1,09 1,95 c ,49 4,6 1,13 1,87 2,31 6 1,20 7,0 2,62 1,21 2,18 c ,63 3,1 1,05 1,11 1,67 6 0,75 6,0 1,65 1,31 2,20 c ,69 5,4 1,54 1,85 2,23 6 1,20 8,0 2,6 1,38 2,17 c ,82 3,5 1,40 1,10 1,71 6 0,75 7,0 1,93 1,53 2,57 c ,86 4,4 1,58 1,35 1,84 6 1,10 9,0 2,91 1,63 2,65 c ,88 5,3 1,86 1,60 2,11 6 0,75 8,0 1,94 1,75 2,59 c ,89 6,2 1,88 1,87 2,11 6 0,75 9,0 2,21 1,96 2,95 c ,91 7,5 1,99 2,23 2,19 6 0,75 10,0 2,21 2,18 2,95 c ,73 3,4 1,30 1,13 1,78 c ,48 3,9 1,05 1,60 2,19 Fuhrboter, Blok 1/25 bedekt 1/25 blok over volledige talud Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs a01 4 0,43 5,1 0,96 2,21 2,23 a ,44 5,1 1,11 2,18 2,52 6 1,00 5,0 1,45 0,95 1,45 a02 4 0,62 4,6 1,25 1,66 2,02 6 1,20 6,0 1,6 1,04 1,33 a ,63 4,6 1,30 1,65 2,06 6 0,75 5,0 1,2 1,09 1,60 a ,72 4,0 1,27 1,34 1,76 6 1,20 7,0 1,93 1,21 1,61 a ,80 4,1 1,47 1,30 1,84 6 0,75 6,0 1,23 1,31 1,64 a03 4 0,81 3,9 1,44 1,23 1,78 6 1,20 8,0 2,09 1,38 1,74 a ,82 3,9 1,35 1,22 1,65 6 0,75 7,0 1,36 1,53 1,81 a01h 4 0,57 4,3 1,11 1,62 1,95 6 1,10 9,0 2,1 1,62 1,91 a02h 4 0,41 4,8 0,93 2,13 2,27 6 0,75 8,0 1,49 1,75 1,99 a01h 4 0,57 4,3 1,11 1,62 1,95 6 0,75 9,0 1,57 1,97 2,09 a02h 4 0,41 4,8 0,93 2,13 2,27 6 0,75 10,0 1,7 2,19 2,27 H1256. Een laag breuksteen M2036 Vilvoordse steen Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs Proef cota Hm0 (m) Tm-1,0 (s) z2% xo z2%/hs 1 3,5 0,743 3,41 1,28 1, ,76 1,65 2 3,5 0,982 4,10 1,34 1, ,15 1,47 3 3,5 0,746 5,12 1,92 2, ,78 1, ,50 1,21 Tabel 1. Samenvatting van de oploopgegevens Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 19

20 Code Omschrijving Invloedsfactor Vergelijkingsmateriaal 1 Asfaltbeton 1,0 Referentietype 2 Mastiek 1,0 Asfalt 3 Dicht steenasfalt 1,0 Referentietype 4 Open geprefabriceerde steenasfaltmatten 0,9 Geen foto/fixtone 5 Open steenasfalt 0,9 Referentietype/Fixtone 6 Zandasfalt (tijdelijk of in onderlaag) 1,0 Referentietype 7 Breuksteen, gepenetreerd met asfalt (vol en zat) 0,8 Breuksteen/asfalt/Vilvoordse steen 8 Baksteen/betonsteen, gepenetreerd met asfalt (vol en zat) 1,0 Ondoorlatend en vrijwel glad 9 Breuksteen, gepenetreerd met asfalt (patroonpenetratie) 0,7 Breuksteen/asfalt; enkele laag 0,8 10 Betonblokken met afgeschuinde hoeken of gaten erin 0,9 Armorflex 11 Betonblokken zonder openingen 1,0 Referentietype 11.1 Haringmanblokken 0,9 Referentietype 11.2 Diaboolblokken 0,8 1/4 blokken omhoog, maar hoger, dus ruwer 12 Open blokkenmatten, afgestrooid met granulair materiaal 0,9 Armorflex 13 Blokkenmatten zonder openingen in de blokken 0,95 Dichte betonblokken 14 Betonplaten van cementbeton of gesloten colloidaal beton, (in situ gestort) 1,0 Dichte betonblokken 15 Colloidaal beton, (open structuur) 1,0 Asfalt, weinig doorlatend 16 Betonplaten, (prefab) 1,0 Dichte betonblokken 17 Doorgroeisteen, beton 0,95 Steen zelf enige ruwheid, maar gras maakt het gladder 18 Breuksteen, gepenetreerd met cementbeton of colloidaal beton, (vol en zat) 0,8 Breuksteen/asfalt/Vilvoordse steen 19 Breuksteen, met patroonpenetratie van cementbeton of colloidaal beton 0,7 Breuksteen/asfalt; enkele laag 0,8 20 Gras, gezaaid 1,0 Referentietype 21 Gras, zoden of gezaaid, in kunststofmatten 1,0 Gras 22 Bestorting van grof grind en andere granulaire materialen 0,8 Kleiner dan breuksteen, minder ruw. Voorwaarde: stabiel 23 Grove granulaire materialen c.q. breuksteen verpakt in metaalgaas 0,7 Kleiner dan breuksteen, wel doorlatend 24 Fijne granulaire materialen c.q. zand/grind verpakt in geotextiel, zandzakken 0,9 Enige doorlatendheid en ruwheid 25 Breuksteen, (stortsteen) 0,55 Referentietype. Enkele laag 0,7 26 Basalt, gezet 0,9 Referentietype Basalt, gezet, ingegoten met gietasfalt 0,95 Basalt, zonder doorlatendheid Basalt, gezet, ingegoten met colloidaal beton of cementbeton 0,95 Basalt, zonder doorlatendheid 27 Betonzuilen en andere niet rechthoekige blokken 27.1 Basalton 0,9 Basalt 27.2 PIT Polygoon zuilen 0,9 Basalt 27.3 Hydroblock 0,9 Basalt; Ecoblock 0, Betonzuilen of niet rechthoekige blokken, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Basalton, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend PIT Polygoon zuilen, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Hydroblock, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Betonzuilen of niet rechthoekige blokken, ingegoten met beton 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Basalton, ingegoten met beton 1,0 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend 28 Natuursteen, gezet 28.1 Vilvoordse 0,85 Referentietype 28.2 Lessinische 0,85 Vilvoordse 28.3 Doornikse 0,9 Basalt 28.4 Petit graniet 0,90 Basalt 28.5 Graniet 0,95 Basalt, iets minder open 28.6 Noordse of Drentse steen 0,75 Enkele laag breuksteen, iets minder doorlatend Natuursteen, gezet, en ingegoten met gietasfalt Vilvoordse, ingegoten met gietasfalt 0,95 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Lessinische, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt Doornikse, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt Petit graniet, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt Graniet, ingegoten met gietasfalt 1,0 Asfalt Noordse of Drentse steen, ingegoten met gietasfalt 0,85 Enkele laag breuksteen, veel minder doorlatend Natuursteen, gezet, en ingegoten met beton Vilvoordse, ingegoten met beton 0,95 Asfalt, vrijwel glad en ondoorlatend Lessinische, ingegoten met beton 1,0 Asfalt Doornikse, ingegoten met beton 1,0 Asfalt Petit graniet, ingegoten met beton 1,0 Asfalt Graniet, ingegoten met beton 1,0 Asfalt Noordse of Drentse steen, ingegoten met beton 0,85 Enkele laag breuksteen, veel minder doorlatend 29 Koperslakblokken 1,0 Dichte betonblokken 30 Klei onder zand niet van toepassing 31 Bestorting van natuursteenmassa 0,55 Dubbele laag breuksteen; bijvoorbeeld kreukelberm 32 Klinkers, beton of gebakken. 1,0 Dichte betonblokken, voegen dicht met gras 33 zand niet van toepassing 34 steenfundering, gebonden niet van toepassing Tabel 2. Invloedsfactoren voor de ruwheid bij golfoploop en golfoverslag Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 20

21 Code 1: Asfaltbeton, ruwheidsfactor 1,0 Code 2: Mastiek, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 21

22 Code 3: Dicht steenasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Code 4 en Code 5: Open steenasfalt en open geprefabriceerde steenasfaltmatten, ruwheidsfactor 0,9 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 22

23 Code 7: Breuksteen, gepenetreerd met asfalt (vol en zat), ruwheidsfactor 0,8 Code 8: Baksteen/betonsteen, gepenetreerd met asfalt (vol en zat), ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 23

24 Code 9: Breuksteen, gepenetreerd met asfalt of, code 19, cementbeton of colloïdaalbeton, patroonpenetratie enkellaags, ruwheidsfactor 0,8; dubbellaags, ruwheidsfactor 0,7 Code 10: Betonblokken met afgeschuinde hoeken en gaten erin, ruwheidsfactor 0,9 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 24

25 Code 11: Betonblokken zonder openingen, ruwheidsfactor 1,0 (Code 13, blokkenmatten zonder openingen, ruwheidsfactor 0,95) Code 11.1: Haringmanblokken, ruwheidsfactor 0,9 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 25

26 Code 11.2: Diaboolblokken, ruwheidsfactor 0,8 Code 12: Open blokkenmatten, afgestrooid met granulair materiaal, ruwheidsfactor 0,90 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 26

27 Code 14: Betonplaten van cementbeton of colloïdaal beton (in situ gestort), ruwheidsfactor 1,0 (Code 16, betonplaten (prefab), ruwheidsfactor 1,0) Code 15: Colloïdaal beton (open structuur), ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 27

28 Code 17: Doorgroeisteen, beton, ruwheidsfactor 0,95 Code 18: Breuksteen met cementbeton of colloïdaal beton (vol en zat), ruwheidsfactor 0,80 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 28

29 Code 20: Gras, gezaaid, ruwheidsfactor 1,0 (Code 21, gras, zoden of gezaaid in kunststofmatten, ruwheidsfactor 1,0) Code 23: Grove granulaire materialen, c.q. breuksteen verpakt in metaalgaas, ruwheidsfactor 0,70 (Code 22: Bestorting met grof grind en andere granulaire materialen, ruwheidsfactor 0,80) (Code 24: Fijne granulaire materialen, c.q. zand/grind verpakt in geotextiel, zandzakken, ruwheidsfactor 0,90) Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 29

30 Code 25: Breuksteen, enkellaags, ruwheidsfactor 0,7; dubbellaags, ruwheidsfactor 0,55 Code 26: Basalt, gezet, ruwheidsfactor 0,90 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 30

31 Code 26.01: Basalt, gezet, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 0,95 Code 26.02: Basalt, gezet, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 0,95 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 31

32 Code 27.1: Basalton, ruwheidsfactor 0,9; basalton eco-zuil 0,9. Code 27.2: PIT-Polygoonzuilen, ruwheidsfactor 0,9 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 32

33 Code 27.3: Hydroblock (onder), ruwheidsfactor 0,9, ecoblock (boven), ruwheidsfactor 0,9 Codes 27.01, en 27.21: Betonzuilen, Basalton of PIT-polygoonzuilen ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 33

34 Codes en 27.12: Betonzuilen of Basalton, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 1,0 Code 28.1: Vilvoordse steen, ruwheidsfactor 0,85 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 34

35 Code 28.2: Lessinesche steen, ruwheidsfactor 0,85 Code 28.3: Doornikse steen (rechts), ruwheidsfactor 0,9 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 35

36 Code 28.4: Petit graniet, ruwheidsfactor 0,9 Code 28.5: Graniet, ruwheidsfactor 0,95 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 36

37 Code 28.6: Natuursteen, gezet (Noordse of Drentse steen), ruwheidsfactor 0,75 Code 28.11: Vilvoordse steen, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 0,95 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 37

38 Code 28.21: Lessinische steen, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Code 28.31: Doornikse steen, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 38

39 Code 28.41: Petit graniet, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Code 28.51: Graniet, ingegoten met gietasfalt, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 39

40 Code 28.61: Gezette natuursteen, ingegoten met gietasfalt (Noordse of Drentse steen), ruwheidsfactor 0,85 Code 28.12: Vilvoordse steen, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 0,95 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 40

41 Code 28.22: Lessinische steen, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 1,0 Code 28.32: Doornikse steen, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 41

42 Code 28.42: Petit graniet, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 1,0 Code 28.52: Graniet, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 1,0 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 42

43 Code 28.62: Gezette natuursteen, ingegoten met beton, ruwheidsfactor 0,85 Code 29: Koperslakblokken, ruwheidsfactor 1,00 Invloedsfactoren voor de ruwheid van toplagen bij golfoploop 43