Werkwijzer Piping bij Dijken. Datum 31 januari 2014 Status Groeidocument Versienummer 1.0

Transcriptie

1 Werkwijzer Piping bij Dijken Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

2 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Colofon Uitgegeven door Ministerie van Infrastructuur en Milieu Directoraat-Generaal Ruite en Water Postbus 20901, 2500 EX Den Haag Plesanweg 1-6, 2597 JG Den Haag Inforatie Helpdesk Water Telefoon E-ail Internet Uitgevoerd door Opaak Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Zuiderwagenplein 2, 8224 AD Lelystad Postbus 17, 8200 AA Lelystad Rijkswaterstaat Water Verkeer en Leefogeving Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

3 Aan Waterkeringbeheerders en adviseurs Werkwijzer Piping bij Dijken en bijbehorende casussen Groeidocuent versie 1.0 Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Zuiderwagenplein AD Lelystad Postbus AA Lelystad T F Contactpersoon Peter Bloaart Senior adviseur M peter.bloaart@rws.nl Geachte waterkeringbeheerder of adviseur, In juni 2013 is het Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen (ORZW) [1] beschikbaar gesteld als bijlage bij de brief van de Directeur-Generaal Ruite en Water de heer Heij aan de waterkeringbeheerders et kenerk IENM/BSK-2013/ over het beschikbaar stellen van nieuw ontwikkelde kennis. Voorafgaand aan de beschikbaarstelling heeft het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW) advies uitgebracht over het ORZW. Het ENW is van ening dat onderzoek heeft geresulteerd in een verbeterde rekenregel voor het faalechanise piping. Echter, het ENW is van ening dat het onderzoeksrapport nog niet geschikt is o als Technisch Rapport te kunnen worden uitgebracht. De toepassing van de verbeterde rekenregel vraagt nog o nadere uitwerking. ENW adviseerde o een werkwijzer op te stellen voor toepassing in de praktijk van de nieuwe kennis en rekenregel en casussen uit te werken onder begeleiding van een Experttea Piping. De bijgevoegde Werkwijzer Piping bij Dijken (hierna te noeen: Werkwijzer) et uitgewerkte casussen is de uitwerking van het advies van ENW. Datu 28 ei 2014 Bijlage(n) Werkwijzer Piping bij Dijken & casussen De theorie in het ORZW en rekenodellen zijn iddelen o de werkelijkheid te begrijpen en vereenvoudigd te beschrijven. Door de vereenvoudiging van de werkelijkheid hebben de theorie en de rekenodellen hun beperkingen in de toepassing. O die theorie en rekenodellen verantwoord toe te kunnen passen is dan ook kennis nodig van de faalechanisen, de waterkering en het gedrag van de waterkering bij uiteenlopende ostandigheden. Theorie kan eigen geaakt worden door het bestuderen van literatuur en kennis van rekenodellen kan eigen geaakt worden door er ee te werken. Daaree is echter nog geen verbinding geaakt tussen theorie en praktijk. Kennis van het faalechanise en de waterkering en ervaring et het gedrag van de waterkering in uiteenlopende ostandigheden is essentieel o resultaten van het toepassen van theorie en rekenodellen op waarde te kunnen schatten. Een hulpiddel o het faalechanise piping en het gedrag van de waterkering bij hoogwater te begrijpen is Het pipingproces in stripvor [2]. Een ander hulpiddel bij het toepassen van theorie en rekenodellen en o verbinding te leggen tussen theorie en praktijk is de voorliggende Werkwijzer et uitgewerkte casussen. Bij het opstellen van de Werkwijzer en de casussen is gestreefd naar een praktisch toepasbare verbinding tussen theorie en praktijk. De theorie is opgesteld door Pagina 1 van 3

4 Deltares in het kader van het onderzoeksprograa Sterkte en Belasting van Waterkeringen (SBW) en vastgelegd in het ORZW. De verbinding et de praktijk is gevonden door de Werkwijzer en de casussen op te laten stellen door adviesbureaus et ruie ervaring et toetsen en ontwerpen van dijken en het begeleiden van uitvoeringswerken. De Werkwijzer is opgesteld door Fugro en de casussen zijn uitgewerkt door Arcadis, Royal HaskoningDHV en Witteveen en Bos. Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Datu 28 ei 2014 De Werkwijzer heeft als doel o binnen het ontwerp- en toetsproces van priaire waterkeringen duidelijkheid te bieden over het gebruiken van bestaande inforatie- en gegevensbronnen en over het toepassen van bestaande kennis en rekenodellen bij het specificeren van aard en ovang van een ogelijk pipingproblee en bij beoordelen van ogelijke aatregelen. De Werkwijzer geeft hiertoe een stappenplan o alle beschikbare inforatie gestructureerd en logisch vast te leggen en te gebruiken voor de pipinganalyse volgens het ORZW. Als toelichting bij en illustratie van de Werkwijzer zijn een drietal casussen uitgewerkt. Bij iedere casus is gebruik geaakt van alle ogelijke beschikbare inforatiebronnen, zoals toetsresultaten, waarneingen, uitgevoerd grondonderzoek, AHN, DINO-loket, historisch kaartateriaal en zandbanenkaarten. Per casus is de gebruikte inforatie beschreven en vastgelegd en is het stappenplan uit de Werkwijzer gevolgd. De uitgewerkte casussen zijn: De Waaldijk bij Hurwenen in het rivierengebied in het beheergebied van het Waterschap Rivierenland. In deze casus is vooral aandacht voor de bepaling van de significante korrelgrootte d 70. De Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta in het beheergebied van het Waterschap Groot-Salland. In deze casus is vooral aandacht voor de bepaling van de scheatiseringsfactor. De Zeedijk langs de Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen (kustgebied) in het beheergebied van het Waterschap Scheldestroen. In deze casus is vooral aandacht voor de doorwerking op de stijghoogte in het watervoerend pakket van de buitenwaterstand die onder invloed staat van het getij. De casussen geven aan dat het gebruik van alle beschikbare inforatie leiden tot eer inzicht in de lokale pipinggevoeligheid en tot een eer realistische scheatisering van de werkelijkheid. Toch blijft er nog ruite over voor verdere aanscherping. Dit blijkt onder andere uit het resultaat van de casus van de Waaldijk bij Hurwenen waar de bepaling van d 70 volgens verschillende ethoden tot grote verschillen leidt en de benodigde kwelweglengte uiteindelijk toch eer dan 2x zo lang is als bij de oude ethode. Binnen het onderzoeksprograa WTI2017 zijn de bepaling van significante paraeters (d 70 en kd) en het eeneen van heterogeniteit van de ondergrond en niet-stationairiteit van hydraulische belasting onderwerp van nader onderzoek. De voorliggende Werkwijzer en de uitgewerkte casussen zijn een eerste versie en zijn daaree groeidocuenten. De Werkwijzer en de voorbeeldcasussen zijn opgesteld door vier afzonderlijke partijen en sluiten dan ook nog niet naadloos op elkaar aan, aar geven inzicht in de wijze waarop de Werkwijzer toegepast kan worden. Gebruik in de praktijk zal de waarde oeten bewijzen. U wordt dan ook gevraagd o de Werkwijzer et de voorbeeldcasussen te gebruiken en uw Pagina 2 van 3

5 ervaringen te laten weten aan de Helpdesk Water, zodat dit groeidocuent uit kan groeien tot een volwaardige handreiking voor ontwerpers, toetsers en beheerders. Ervaringen et het gebruik zullen in de loop van 2014 en 2015 geëvalueerd worden, waarna de Werkwijzer aangepast kan worden en de casussen verder uitgewerkt kunnen worden. De actualisatie van de Werkwijzer is een onderdeel van de HWBP-Project Overstijgende Verkenning Piping (POV Piping). Uw ervaringen en tips voor verbetering kunt u doorgeven aan de Helpdesk Water, telefoon , internet Stel ons een vraag. Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Datu 28 ei 2014 Referenties [1] Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen Ministerie van Infrastructuur en Milieu & Deltares, aart 2012 [2] Het pipingproces in stripvor Deltares, kenerk GEO-0007, 15 april 2013 [3] Werkwijzer Piping bij Dijken & casussen Ministerie van Infrastructuur en Milieu, Fugro GeoServices, Arcadis, Royal HaskoningDHV & Witteveen en Bos, januari 2014 Met vriendelijke groet, Peter Bloaart Senior adviseur Afdeling Waterkeringen Pagina 3 van 3

6

7 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Inhoud 1 Inleiding Aanleiding Doel en kader Relatie et lopend onderzoek Casussen Niet vigerende ontwerpethoden Experttea Piping Leeswijzer Totstandkoing Werkwijzer Piping bij Dijken 11 2 Stappenplan o tot een aatregel te koen Stap 1: Ordenen Stap 1.1 Inventariseren inforatie(bronnen) en uitgangspunten uit de toetsing Stap 1.2 Verzaelen feiten Stap 1.3 Scheatisering Stap 1.4 Benoe de beoordeelde kwelwegen Stap 2: Begrijpen Stap 2.1 Effect overstap naar nieuw toetskader Stap 2.2 Verken aanscherpingsogelijkheden Stap 2.3 Uitvoeren gevoeligheidsanalyse Stap 2.4 Uitvoeren aanvullend onderzoek Stap 3: Beslissen Stap 3.1 Definitieve scheatisering in deelvakken Stap 3.2 Definitieve selectie te controleren kwelwegen per deelvak Stap 3.3 Uitvoeren kwelweganalyse Stap 3.4 Vaststellen aard en ovang en voorstel voor aatregelen Stap 4: Doen Stap 4.1 Beoordeel restrisico en bijdrage noodaatregelen Stap 4.2 Keuze en ipleentatie aatregel Stap 4.3 Inforatie en afwijkingen in uitvoering vastleggen Stap 4.4 Beheer 17 3 Rekenwijzer kwelweganalyse Niveau 0: De realiteit Niveau 1: Begripsscheatisatie Niveau 2: Modelscheatisatie Scheatisering 20 4 Basisforules piping Controle pipinggevoeligheid Controle kwelwegstabiliteit: opbarstveiligheid Controle kwelwegstabiliteit: filterregels Controle kwelwegstabiliteit: heave (verticale kwelweg) Controle kwelwegstabiliteit: piping (horizontale kwelweg) Sybolen- en paraeterbeschrijving 26 5 Literatuur 28

8 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Bijlagen 30 Bijlage 1 Checklist behorend bij stappenplan 32 Bijlage 2 Overzicht aanscherpingsogelijkheden 38 Bijlage 3 Casussen 44 Bijlage 3.1 Casus Zwolsedijk, Hasselt, IJsseldelta, Waterschap Groot-Salland Bijlage 3.2 Casus Waaldijk, Hurwenen, rivierengebied, Waterschap Rivierenland Bijlage 3.3 Casus Zeedijk, Molenpolder, kustgebied, Waterschap Scheldestroen

9 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Inleiding Voor u ligt de Werkwijzer Piping bij Dijken. Deze werkwijzer heeft als doel o binnen het ontwerp- en toetsproces van priaire waterkeringen, de adviseur handvatten te bieden in het toepassen van de bestaande kennis en rekenodellen ten aanzien van het faalechanise piping. Dit betreft Versie 1.0 van deze Werkwijzer. Naar aanleiding van reacties en praktijkervaringen zal deze Werkwijzer worden geactualiseerd. 1.1 Aanleiding In 2012 is het Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen (ORZW, 2012) uitgebracht. Dit onderzoeksrapport vort feitelijk een voortzetting en actualisering van het eerdere Technisch Rapport Zandeevoerende Wellen (TRZW, 1999). In dit onderzoeksrapport wordt een ten opzichte van het TRZW geactualiseerde rekenregel voor het faalechanise piping aangedragen. Ook worden handreikingen gedaan voor onderzoek naar en scheatisering van dijktrajecten waar piping ogelijk een rol speelt. Daarnaast zijn in het Technisch Rapport Grondechanisch Scheatiseren bij Dijken (TRGS, 2012) handvatten gegeven voor het vaststellen van de scheatiseringsfactor. Het ORZW is voor advies voorgelegd aan het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW). In het advies van het ENW (ENW, 2013) is aangegeven dat het onderzoek heeft geresulteerd in een verbeterde rekenregel voor piping. Volgens het ENW is de nieuwe rekenregel dan ook zeker de basis voor toekostige toepassing. Er wordt echter ook gesteld dat het onderzoeksrapport nog niet geschikt is o als Technisch Rapport te kunnen worden toegepast. Reden hiervoor is dat het voor een geiddelde gebruiker nog onvoldoende duidelijk is hoe de nieuwe rekenregel in de praktijk oet worden toegepast. Geadviseerd is o aan de hand van een aantal casussen een werkwijzer op te stellen die aangeeft hoe de nieuwe kennis en rekenregel oet worden toegepast. Deze Werkwijzer Piping bij Dijken et bijbehorende casussen geeft invulling aan het ENW-advies. Saen et de nieuwe kennis vanuit het onderzoeksrapport en het TRGS (ENW, 2012) kan door iddel van praktijkervaring uiteindelijk een volwaardig Technisch Rapport worden uitgebracht. 1.2 Doel en kader In overleg et Rijkswaterstaat is het doel van deze Werkwijzer Piping bij Dijken als volgt geforuleerd: Doel van de Werkwijzer Piping bij Dijken is o ontwerpers van dijkversterkingen duidelijkheid te verschaffen over het toepassen van bestaande kennisbij het specificeren van aard en ovang van een ogelijk pipingproblee en het technisch beoordelen van (nood)aatregelen. De Werkwijzer Piping bij Dijken geeft een ethodische aanpak, geïllustreerd et 3 verschillende casussen, o op een verstandige anier et kennis en inforatie van de eigen waterkering otrent piping o te gaan. Essentieel voor het op een verstandige anier ogaan et kennis en inforatie is eigen areaal- en gebiedskennis en deskundigheid op het gebied van falen van de waterkering. Het is dan ook ogelijk o te gaan et witte vlekken in kennis en Pagina 8 van 44

10 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 regelgeving, o aatwerk uit te voeren en o een beheerdersoordeel op te kunnen stellen. De Werkwijzer Piping bij Dijken gaat niet in op scheatiseringsvraagstukken, de inhoudelijk aanpak van analyses, opzet van grondonderzoek of de planvoringsaspecten van het versterkingsproces. Dit is iers locatie-afhankelijk en daaro aatwerk. De Werkwijzer Piping bij Dijken is breed opgezet, waardoor het zijn toepassing kan vinden in nagenoeg alle dijken waarbij piping een rol speelt. Het is aan de gebruiker o na te gaan of de gepresenteerde handreikingen van toepassing zijn op de specifieke situatie die voorligt. Dit vraagt een zeker basisniveau aan kennis en ervaring op het gebied van piping en de staat van de huidige kennis op dit vlak. De hier gepresenteerde ethodiek is toegesneden op dijken, aar de systeatiek is breder toepasbaar. Zo kan de systeatiek gebruikt worden bij de analyse van alle faalechanisen en ook bij waterkerende kunstwerken en bijzondere constructies. 1.3 Relatie et lopend onderzoek Met het gereedkoen van deze Werkwijzer Piping bij Dijken is het onderzoek naar piping en de toepassings(on)ogelijkheden van de bestaande kennis niet afgerond. Vanwege de staat van de huidige kennis en de beperkte praktijkervaring is er nog veel winst te behalen. Tijdens het opstellen van de Werkwijzer Piping bij Dijken en de casussen zijn een aantal onduidelijkheden naar voren gekoen op de vlakken van scheatisering, paraeterbepaling en veiligheidsfilosofie. Deze onduidelijkheden worden voor een groot deel opgepakt binnen lopende initiatieven ten aanzien van kennisontwikkeling. Deze kennisontwikkeling vindt zijn beslag in de Project Overstijgende Verkenning Piping (POV) en de ontwikkeling van het Wettelijk Toetsinstruentariu 2017 (WTI2017). Een aantal aspecten die binnen het WTI2017 en de POV Piping worden bekeken is Monsternae en bepaling d 70 Bepaling doorlatendheden Plaatsen van peilbuizen (tijdsafhankelijke) Analyse van stijghoogten Indien bij de aanpak van een pipingvraagstuk tegen kennislacunes of onduidelijkheden wordt aangelopen, wordt aangeraden contact te zoeken et de Helpdesk Water. 1.4 Casussen O te illustreren hoe et bestaande kennis de analyse, inclusief scheatiseringsaspecten en paraeterkeuze kan worden uitgevoerd, zijn drie casussen uitgewerkt. Deze casussen worden separaat opgeleverd. Aan de hand van deze casussen wordt de toepassing van de Werkwijzer Piping bij Dijken geïllustreerd in: het rivierengebied de IJsseldelta het kustgebied 1.5 Niet vigerende ontwerpethoden Vanuit diverse initiatieven is kennis otrent piping in ontwikkeling. Dit houdt in dat schriftelijk vastgelegde kennis, zoals Technische Rapporten en Leidraden, niet de grens voren: de ontwerper ag en zou zich ook uitgedaagd oeten voelen o zelf na te denken over een geëigende ontwerpethode. Pagina 9 van 44

11 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Indien een van de vigerende richtlijnen afwijkende ethode wordt gehanteerd dient deze: 1. goed te worden onderbouwd; 2. door een externe vakdeskundige (ingenieursbureau of kennisinstituut) te worden beoordeeld; 3. gedragen te worden door zowel de toekostige beheerder van de waterkering 4. (veelal waterschap) en de toezichthouders (Rijksoverheid); 5. voldoende ruite te bieden voor robuustheid binnen het ontwerp. Het is de initiatiefneer in beginsel toegestaan een eigen inbreng van de ontwerper ten aanzien van de ontwerpethode uit te sluiten. Dit kan bijvoorbeeld door in het Prograa van Eisen een bepaalde ontwerpaanpak verplicht te stellen. De initiatiefneer dient dan wel te beseffen dat een risico bestaat op zeer ovangrijke, of wellicht juist ontoereikende ontwerpen, een en ander afhankelijk van de specifieke ostandigheden. 1.6 Experttea Piping Indien de initiatiefneer, zijn adviseurs en eventuele geraadpleegde externe deskundigen (second opinion) niet tot een oplossing kunnen koen, dan kan het Experttea Piping o advies worden gevraagd. Het Experttea Piping is ingesteld door het inisterie van Infrastructuur en Milieu en bestaat uit deskundigen op het gebied van het faalechanise piping, geologie, geohydrologie en probabilistiek. Het Experttea Piping is bereikbaar via de Helpdesk Water. 1.7 Leeswijzer De Werkwijzer Piping bij Dijken is opgebouwd uit de volgende onderdelen: Hoofdstuk 2: Stappenplan o van een in een toetsing (confor VTV2006) afgekeurd dijkvak tot een aangescherpte opgave en een robuuste en realistische aatregel te koen, Hoofdstuk 3: Strooschea voor een kwelweganalyse, inclusief toelichting hoe binnen deze analyse iddels de scheatiseringsfactor tot een voldoende veilige scheatisering kan worden gekoen. Hoofdstuk 4: Foruleblad et de (eest voorkoende) berekeningen, inclusief aanduiding voor gebruik van scheatiseringfactor en keuze van karakteristieke waarden. Bijlage 1: Checklist, behorende bij het stappenplan uit hoofdstuk 2, o te verifiëren of geen scheatiseringswinst is blijven liggen. Bijlage 2: Overzicht van aanscherpingsogelijkheden voor de te hanteren belastingen, voor het scheatiseren en voor het analyseren. Bijlage 3: Drie uitgewerkte casussen o de toepassing van de Werkwijzer Piping bij Dijken nader toe te lichten. Pagina 10 van 44

12 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Totstandkoing Werkwijzer Piping bij Dijken Aan de totstandkoing van deze Werkwijzer Piping bij Dijken hebben de volgende personen een bijdrage geleverd: Werkwijzer Piping bij Dijken Hoofdtekst drs. B.M. Berbee Fugro GeoServices B.V. - Opsteller ir. G.R.P. van Goor Fugro GeoServices B.V. - Opsteller ir. M.T. van der Meer Fugro GeoServices B.V. - Opsteller Casus Zwolsedijk, Hasselt, IJsseldelta drs. B. Koster Waterschap Groot-Salland - Begeleiding ir. L.W. van Nieuwenhuijzen Royal HaskoningDHV Nederland B.V. - Opsteller ir. M.P.M. Sanders Royal HaskoningDHV Nederland B.V. - Opsteller D.J. Sluiter Waterschap Groot-Salland - Begeleiding ir. A.G. Wiggers Royal HaskoningDHV Nederland B.V. - Opsteller ir. T. de Wit Royal HaskoningDHV Nederland B.V. - Opsteller Casus Waaldijk, Hurwenen, rivierengebied ir. S.G. Van den Berg Waterschap Rivierenland - Begeleiding ing. R. Koopans Arcadis Nederland B.V. - Opsteller ing. R. Oudkerk Arcadis Nederland B.V. - Opsteller Casus Zeedijk, Molenpolder, kustgebied ir. R. Bouw Witteveen+Bos B.V. - Opsteller ir. J.T.M. van der Sande Waterschap Scheldestroen Begeleiding ir. S. Te Slaa Witteveen+Bos B.V. - Opsteller Experttea Piping Begeleiding en kwaliteitsborging ing. J.E.J. Blinde Deltares ir. W. Kanning Stichting Deltares - Secretaris drs. G.A.M. Kruse Stichting Deltares ir. J. Nieeijer Arcadis Nederland B.V. ir. J.T.M. van der Sande Waterschap Scheldestroen ir. J.B.A. Weijers Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Naens Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving was ir. P.J.L. Bloaart projectbegeleider. Pagina 11 van 44

13 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Stappenplan o tot een aatregel te koen De Werkwijzer Piping bij Dijken bestaat uit een stappenplan voor het aanpakken van een pipingvraagstuk, en een 3-tal hulpiddelen o een kwelweganalyse uit te kunnen voeren: een strooschea voor een kwelweganalyse, een foruleblad en een checklist et aanscherpingsogelijkheden. Het stappenplan en de checklist aken het ogelijk o op een gestructureerde wijze de beschikbare inforatie, kennis en ontwerpregels toe te passen binnen het ontwerpproces. Startpunt vort in principe de situatie waarbij een dijktraject in de 3 e toetsronde als onvoldoende is beoordeeld op het toetsspoorpiping en Heave (STPH). Er wordt van uitgegaan dat iniaal een toetsing op gedetailleerd niveau (confor VTV, 2006) beschikbaar is. Indien dit niet het geval is, wordt aanbevolen deze alsnog uit te voeren. Het staat de initiatiefneer echter vrij o dit stappenplan ook toe te passen op niet op piping en heave afgekeurde dijkvakken. Bijvoorbeeld odat het dijkvak op een andere faalechanise dan piping en heave is afgekeurd en integraal een verbetering wordt voorbereid. Of odat een goedgekeurd dijkvak onderdeel uitaakt van een dijktraject waarvoor integraal een verbetering wordt voorbereid. Of odat het dijkvak is goedgekeurd et gebruikaking van de regel van Bligh. Het stappenplan is weergegeven in Figuur 1 op de volgende pagina en gaat uit van een afgekeurd dijkvak. De verschillende stappen worden in dit hoofdstuk besproken. Benadrukt wordt dat het stappenplan een hulpiddel is; indien een of eer stappen niet van toepassing zijn kunnen deze uiteraard gewoon vervallen. Naast het stappenplan vort een checklist (bijlage 1) onderdeel van de Werkwijzer Piping bij Dijken. Per stap zijn in deze checklist de belangrijkste punten/aanscherpingsogelijkheden opgenoen die in het gehele proces van gegevens-inventarisatie tot aan het ontwerpen van aatregelen van belang zijn en kan worden aangegeven of de betreffende punten behandeld zijn. In Figuur 1 stelt een gekleurde balk een dijkvak voor en een gele ogekeerde driehoek een representatief dwarsprofiel voor dat dijkvak. Afgekeurd dijkvak Representatief dwarsprofiel Voor nadere toelichting op het stappenplan wordt verwezen naar de toepassing ervan in de casussen. Pagina 12 van 44

14 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Dijk et vraagstuk Afgekeurde dijk Stap 1: Ordenen Doel: Toetsresultaat en onderliggende inforatie in kaart brengen 1.1 Inforatiebronnen en uitgangspunten uit toetsing 1.2 Verzaelen feiten: grondonderzoek, onitoring, schadebeelden 1.3 Scheatisering (in lengte en dwarsrichting) 1.4 Benoede kwelwegen: locatie, type oordeel, aanbevelingen Reden afkeuring bekend Stap 2: Begrijpen Doel: Verkennen van aanscherpingsogelijkheden 2.1 Effect overstap naar nieuw toetskader 2.2 Verken aanscherpingsogelijkheden 2.3 Uitvoeren gevoeligheidsanalyse 2.4 Uitvoeren aanvullend onderzoek (indien nodig) Kwelweganalyse Tools - Rekenwijzer - Foruleblad - Checklist Pipingproblee ingekaderd Stap 3: Beslissen Doel: Vaststellen aard en ovang pipingvraagstuk 3.1 Definitieve scheatisering in deelvakken 3.2 Definitieve selectie te controleren kwelwegen per deelvak 3.3 Uitvoeren kwelweganalyse 3.4 Vaststellen aard en ovang, aanbeveling voor aatregel Aard en ovang bekend Stap 4: Doen Doel: Veilige dijk 4.1 Beoordeel restrisico en bijdrage noodaatregelen 4.2 Keuze en ipleentatie aatregel (ontwerp en uitvoeren) 4.3 Inforatie en afwijkingen uitvoering vastleggen 4.4 Beheer Versterkte dijk Afgekeurd Onderzoek Versterkt Voldoet Figuur 1: Stappenplan Pagina 13 van 44

15 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Stap 1: Ordenen Het doel van deze stap is het inventariseren en vastleggen van de inforatie uit de toetsing en de hierbij behorende gegevens, en dit overzichtelijk weer te geven. Hierbij kan worden gedacht aan weergave op kaart en/of in lengte- en dwarsprofielen. Uitgangspunt is dat de toetsing correct is uitgevoerd confor de vigerende voorschriften Stap 1.1Inventariseren inforatie(bronnen) en uitgangspunten uit de toetsing Inventariseer de inforatie(bronnen) en uitgangspunten zoals die in de toetsing zijn gebruikt. Priair betreft dit de inforatie uit het toetsrapport en verwijzingen die daarin zijn opgenoen, het gehanteerde toets- en polderpeil en de toegepaste toetsregel(s) Stap 1.2 Verzaelen feiten Binnen deze stap wordt de beschikbare aanvullende inforatie, naast die uit de toetsing, geïnventariseerd. Hierbij kan het gaan o inforatie vanuit eerder nabij de waterkering uitgevoerd geotechnisch onderzoek, onitoringsresultaten en aanvullende (archief)gegevens van de waterbeheerder. Ook eer kwalitatieve inforatie zoals ervaringen van de beheerder et wellen of waargenoen schadebeelden zijn hierbij relevant. Naast deze inforatiebronnen bieden onlinedatabanken, bode-, grondwater- en geohydrologische kaarten vaak verdiepend inzicht in de lokale en regionale geohydrologische situatie (zie o.a. ORZW H9.2 en de checklist in bijlage 1) Stap 1.3 Scheatisering Inventariseer en benoe de scheatisaties die zijn opgesteld binnen de toetsing. Op welke wijze is de coplexe buitenwereld teruggebracht tot (een) beter behapbare scheatisatie(s) en voor welk dijktraject worden zij representatief geacht? Stap 1.4 Benoe de beoordeelde kwelwegen De vragen die binnen deze stap dient te worden beantwoord zijn: Welke kwelwegen zijn onderzocht? Waar bevinden deze kwelwegen zich (denk aan keuze voor intrede en uittredepunt)? Op welke detailniveau zijn deze kwelwegen beoordeeld en et welke rekenregels? Zijn er aanbevelingen in de toetsing opgenoen, en is hier gevolg aan gegeven? 2.2 Stap 2: Begrijpen In de voorgaande stap lag de focus op het inventariseren en ordenen van de beschikbare inforatie en gehanteerde uitgangspunten. De toetsing van de waterkering vort daarbij het vertrekpunt. In deze vervolgstap worden de ogelijke aanscherpingsogelijkheden verkend. Op basis van de beschikbare inforatie en de nieuwe kennis otrent piping en de rekenregels wordt de toetsing tegen het licht gehouden en een basisscheatisatie opgesteld. De rekenwijzer, het foruleblad en checklist kunnen binnen de verschillende stappen worden gebruikt Stap 2.1 Effect overstap naar nieuw toetskader Vergelijk de uitgangspunten in de toetsrapportage et de huidige staat van kennis, onder eer ten aanzien van hydraulische belasting (toets- en ontwerpwaterstand). Ga na of in de toetsing gebruik is geaakt van de rekenregels en scheatiseringsethodiek uit het ORZW en het TRGS inclusief Pagina 14 van 44

16 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 scheatiseringsfactor. Bepaal het effect van eventuele wijzigingen van het toetskader en hydraulische belastingen op de beoordeling Stap 2.2 Verken aanscherpingsogelijkheden Binnen deze stap worden de verschillende aanscherpingsogelijkheden op de toetsing verkend. Als handreiking binnen deze stap is in bijlage 2 een overzicht opgenoen van aspecten waarop aanscherping van de toetsing kan plaatsvinden. Deze aspecten zijn geclusterd in drie onderdelen, dit zijn: belastingen (hydraulische randvoorwaarden en invloed tijdsafhankelijkheid); scheatisatie (geoetrie, bodeopbouw en geohydrologie), en analyse (intredepunt, uittredepunt en kwelweg). Per onderdeel zijn aandachtspunten en concrete acties benoed die helpen o te identificeren of er aanscherpingsogelijkheden zijn en zo ja, welke dat zijn. Per aandachtspunt zijn tevens ogelijke inforatiebronnen gegeven waar relevante inforatie kan worden gezocht Stap 2.3 Uitvoeren gevoeligheidsanalyse Het resultaat van de voorgaande stap is een overzicht van aanscherpingsogelijkheden. Ook wanneer er geen aanscherpingsogelijkheden zijn geïdentificeerd is het doorlopen van deze stap zinvol. In dat geval wordt het effect van het nieuwe rekenodel, belastingen en scheatisatieproces inzichtelijk geaakt. De gevoeligheidsanalyse wordt uitgevoerd o inzicht te krijgen in de ate waarop de verschillende aanscherpingsogelijkheden uit de vorige stap van invloed zijn op het pipingopgave.voor het doorlopen van deze analyses wordt verwezen naar de rekenwijzer (Hoofdstuk 3) en het foruleblad (Hoofdstuk 4). Een gedetailleerde beschrijving van de technische analyses is opgenoen in het ORZW en TRGS. Feitelijk kot het erop neer o juiste scheatisatie(s) en rekenregel(s) te selecteren en binnen de analyse te variëren et de paraeterwaarden. De bandbreedte waarin de paraeters worden gevarieerd kan gekozen worden op basis van de beschikbare inforatie vanuit de toetsing of andere bronnen (b.v. VNKdatabase) of worden geschat op basis van realistische, representatieve of karakteristieke waarden Stap 2.4 Uitvoeren aanvullend onderzoek De resultaten van de gevoeligheidsanalyse kunnen worden gebruikt o een eerste prioritering van de aanscherpingsogelijkheden te aken: welke aspecten hebben de grootste invloed op de beoordeling. In soige gevallen kan het nodig blijken o aanvullende data te verzaelen. De resultaten van de gevoeligheidsanalyse zijn, saen et de benodigde inspanningen en de te verwachten resultaten van het aanvullende onderzoek, richtinggevend in het selecteren van kansrijke aanscherpingsogelijkheden. Het nut en noodzaak van eventueel uit te voeren onderzoek kan daarnaast gewogen worden tegen de kosten van een eventuele dijkversterking. O deze afweging te kunnen aken kan een grove raing van de (ipact van) versterkingsaatregelen worden vergeleken et de geraade kosten van het benodigde onderzoek en de ogelijkheden op een wijziging van het oordeel. Pagina 15 van 44

17 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Wanneer besloten is of en op welk onderdeel aanscherping nodig is, kan gericht onderzoek worden ingezet. Voorbeelden van veelvoorkoende typen onderzoek binnen deze stap zijn: (Aanvullende) geotechnische en/of geofysische dataverzaeling, bijvoorbeeld deklaagdikte-onderzoek, doorlatendheidsonderzoek zandlaag, zevingen, voluegewichten; Monitoring stijghoogten in (tussen)zandlagen; Aanvullende analyses op reeds bestaande data, bijvoorbeeld analyse tijdsafhankelijkheid op basis van eetdata. Aanbevolen wordt een rapportage et daarin de onderzoeksopzet, wijze van uitvoering en de resultaten op te stellen, o te voorkoen dat inforatie later in het proces verloren gaat. 2.3 Stap 3: Beslissen Na inkadering van het pipingvraagstuk is het doel van deze stap o te koen tot een definitieve vaststelling van de aard en ovang van het problee. Daarbij kan als vervolg een eerste doorkijk worden geaakt naar eventuele aatregelen Stap 3.1 Definitieve scheatisering in deelvakken Op basis van de voorgaande stappen, ogelijk aangevuld et inforatie uit nieuw onderzoek, kan het betreffende dijktraject worden onderverdeeld in deelvakken. Binnen deze deelvakken kunnen de fysieke eigenschappen en de belastingen die kunnen leiden tot piping gelijk worden verondersteld. Dit betekent dat het deelvak kan worden gekarakteriseerd door een representatief dwarsprofiel Stap 3.2 Definitieve selectie te controleren kwelwegen per deelvak Per deelvak dienen alle ogelijke kwelwegen te worden onderzocht en de aatgevende te worden geselecteerd. Hierbij dient voor ieder deelvak een driediensionale beschouwing plaats te vinden waarbij van intrede- tot uittredepunt de verschillende ogelijke kwelwegen worden bekeken. Alle echanisen (opbarsten, onderloopsheid, achterloopsheid, heave) oeten hierbij worden bekeken. Per deelvak wordt een representatief dwarsprofiel gescheatiseerd en de scheatiseringsfactor bepaald confor het TRGS Stap 3.3 Uitvoeren kwelweganalyse Voor de diverse deelvakken dient in deze stap een technische beoordeling van de bijbehorende kwelwegen plaats te vinden. Voor het doorlopen van deze beoordeling wordt verwezen naar de rekenwijzer (Hoofdstuk 3) en het foruleblad (Hoofdstuk 4). Een gedetailleerde beschrijving van de technische analyses is opgenoen in het ORZW en TRGS Stap 3.4 Vaststellen aard en ovang en voorstel voor aatregelen Op basis van de analyses kan de definitieve aard van het pipingproblee worden vastgesteld. De vaststelling van de aard van het problee gaat niet alleen in op de beoordeling (voldoende / onvoldoende) aar vooral ook op de oorzaak en ovang van het pipingvraagstuk. Door welke kenerken van het vraagstuk (geoetrie, geo(hydro)logie) ontstaat het problee? Speelt het problee langs de hele strekking, of alleen bij bepaalde deelvakken? Hier dient in de oschrijving van de aard en ovang van het problee op ingegaan te worden. Eventueel kan op basis daarvan een doorkijk worden gegeven naar ogelijk oplossingsrichtingen. Pagina 16 van 44

18 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Stap 4: Doen Voor het uitvoeren van een versterking et het oog op piping is een groot aantal aatregelen beschikbaar. Grofweg zijn ze onder te verdelen in: aatregelen die het ontstaan van een uittredepunt voor een kwelstroo tegengaan, aatregelen die het ontstaan van een doorgaande zandeevoerende?? kwelweg tegengaan. Een overzicht, inclusief aandachtspunten voor toepassing en/of aanwijzingen voor het ontwerp is opgenoen in ORZW, hoofdstuk 8 en in het kort in de checklist in bijlage 1. De volgende stappen kunnen helpen bij het aken van een keuze voor en uitwerking/ beheer van een bepaalde aatregel Stap 4.1 Beoordeel restrisico en bijdrage noodaatregelen Uitgangspunt vort een dijktraject et afgekeurde dijkvakken die bij geactualiseerde toetsrandvoorwaarden niet voldoen aan de nieuwe toetsregels. Voordat ingrijpende versterkingsaatregelen worden overwogen dient onder eer gekeken te worden of de prioritering van de versterking in verhouding staat tot het risico dat falen van de kering door piping et zich ee brengt. Ook het effect van het neen noodaatregelen kan hierbij worden eegenoen. Uiteraard dient in dat geval de noodaatregel op robuustheid en betrouwbaarheid te worden beoordeeld Stap 4.2 Keuze en ipleentatie aatregel Indien een dijk versterkt wordt op onder eer piping, wordt aanbevolen een overzicht te aken van ogelijke aatregelen. Voor de hand liggende aatregelen koen vaak tijdens de analyses (stap 3.4) reeds naar voren. De aatregelen dienen in relatie et andere faalechanisen, ogeving, Life Cycle kosten, uitvoerbaarheid en tijdsplanning te worden beschouwd. Een onderbouwing van de keuzes ten aanzien van deze punten dient een plaats te hebben in het ontwerprapport. Voor het beoordelen van aatregelen wordt verwezen naar de rekenwijzer (Hoofdstuk 3) en het foruleblad (Hoofdstuk 4). Een gedetailleerde beschrijving van de technische analyses is opgenoen in het ORZW en TRGS Stap 4.3 Inforatie en afwijkingen in uitvoering vastleggen Tijdens het voorbereiden en uitvoeren van de aatregel kan nieuwe inforatie beschikbaar koen, die relevant kan zijn in het kader van beheer inclusief de beoordeling van de waterkering op piping. Het verdient de aanbeveling ook deze inforatie vast te leggen en beschikbaar te aken voor de (beheer)organisatie. Een ander belangrijk punt is o afwijkingen tussen ontwerp en realisatie vast te leggen. Er zijn verschillende redenen denkbaar waardoor er tijdens de uitvoering afgeweken kan worden van een bepaald referentieontwerp. Uitvoeringsaspecten en externe ontwikkelingen kunnen er binnen een project voor zorgen dat de diensionering, detaillering of zelfs oplossingsrichtingen kunnen wijzigen. Door deze wijzigingen en het uiteindelijke resultaat ( as-built ) vast te leggen en beschikbaar te aken, wordt een juiste basis gelegd voor het beheer van de waterkering Stap 4.4 Beheer Nadat de aatregel(en) zijn uitgevoerd voldoet de waterkering weer aan de nor en begint er in feite een nieuwe beheercyclus, waarvan de periodieke veiligheidstoetsing deel uitaakt. De waterkeringbeheerder zal de staat en Pagina 17 van 44

19 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 stabiliteit van de waterkering blijven onitoren en zo nodig ingrijpen. Zoals in de voorgaande stappen duidelijk is geworden, gaat het vooral o de juiste inforatie op een correcte wijze toe te passen binnen het beoordelen van een waterkering, het selecteren en ipleenteren van aatregelen en inspectie en onitoring. De juiste inforatie inwinnen, het op orde houden van deze inforatie en vervolgens het ontsluiten is cruciaal. Pagina 18 van 44

20 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Rekenwijzer kwelweganalyse De rekenwijzer in onderstaand figuur biedt een kapstok voor het uitvoeren van kwelweganalyses. De beoordeling van ogelijke kwelwegen is opgebouwd uit verschillende stappen die van grof naar fijn toeneen in coplexiteit. De analyses zijn opgehangen aan een drietal niveaus waarin uiteindelijk wordt gekoen tot een odelscheatisatie. De drie (scheatisatie)niveaus zijn in onderstaande tekst toegelicht. De pijlen in onderstaand figuur geven het verloop van de verschillende stappen aan, waarbij een groene pijl een voldoende (V) beoordeling aangeeft en de rode pijl een onvoldoende (O) beoordeling. Uiteraard dient hierbij voor de eindsituatie de interactie et andere faalechanisen te worden beschouwd. 0. Realiteit 1. Begripsscheatisatie Controle pipinggevoelige opbouw. Foruleblad forule ( 4.1) V O Controle opbarstveiligheid. Foruleblad forule ( 4.2) V En 2. Modelscheatisatie Veiligheidsbenadering O Controle filter indien aanwezig. Foruleblad forule ( 4.3) V O Controle heave bij verticale stroing. Foruleblad forule ( 4.4) V O Controle horizontale kwelweg. Foruleblad forule ( 4.5) V O Figuur 2: Rekenwijzer Keuze: Aanscherpen scheatisatie of volgende stap uit stappenplan. Pagina 19 van 44

21 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Niveau 0: De realiteit In de realiteit hebben we van doen et veel ruitelijk variatie in 3 diensies. Heterogeniteit, in bijvoorbeeld de dikte en saenstelling van deklagen, ligging en saenstelling van zandpakketten, speelt een rol in zowel langs- en dwarsrichting als ook over de diepte. 3.2 Niveau 1: Begripsscheatisatie Aangezien het enselijkerwijs niet ogelijk is o de coplexe realiteit volledig te bevatten, laat staan te analyseren, wordt de realiteit tot een grove weergave teruggebracht, vaak in dwarsdoorsneden of in bovenaanzichten. Dit kan een weergave van de deklaag en de zandlaag in het voor en achterland zijn, et variabele laagopbouw, dikte en saenstelling. Zo kan bijvoorbeeld een zandlaag worden opgedeeld in 4 of 5 zandlagen op elkaar, elk et separate eigenschappen. De begripsscheatisatie is de scheatisatie waarbinnen bekeken wordt welke kwelwegen (odelatig) beoordeeld dienen te worden. 3.3 Niveau 2: Modelscheatisatie Modellen vereisen dat de nog altijd gecopliceerde begripsscheatisatie wordt teruggebracht tot het foraat waarvoor het odel geschikt is. De 4 of 5 zandlagen worden bijvoorbeeld saengenoen en de deklaag in het voorland wordt tot een (deels) hoogene laag terug gescheatiseerd. Vaak oet de drie-diensionele werkelijkheid worden gereduceerd naar een eenvoudiger tweediensionalescheatisatie. Er worden aan het odel aangepaste paraeters bepaald waarin inforatie wordt saengenoen. Deze stap vereist: fysisch inzicht in het faalechanise, o verantwoord te vereenvoudigen; inzicht in het op verantwoorde wijze verdisconteren van veiligheidsarges (niet te veel en niet te weinig). Bij het scheatiseren en afleiden van de scheatiseringsfactor dient rekening gehouden te worden et: fysische onzekerheid (bv laagdikte); tijdsafhankelijke onzekerheid (bv wijziging intreeweerstand); uitvoeringsafwijkingen (bv kleikist wordt dunner uitgevoerd). 3.4 Scheatisering O aan te tonen en te verifiëren of bij de overgang van de begripsscheatisatie naar de odelscheatisatie de veiligheidsarges op verantwoorde wijze (niet te veel, niet te weinig) zijn verdisconteert, oet de scheatiseringsfactor worden toegepast. Deze heeft een signalerende rol of ogelijke scheatiseringskansen zijn blijven liggen, of dat de scheatisering onveiligheid heeft geïntroduceerd. Bij het bepalen van de scheatiseringsfactor is het van belang inzicht te hebben in de ogelijke onzekerheden binnen de scheatisatie. Op basis van deze onzekerheden worden verschillende plausibele scenario s opgesteld et daaraan gekoppeld een bepaalde kans van voorkoen. Zodoende kan aantoonbaar gekoen worden tot een verantwoorde scheatisatie. Het op een correcte en inzichtelijke wijze uitwerken van deze stap vereist kennis van het fysische proces en inzicht in de gevoeligheden binnen de analyse. Pagina 20 van 44

22 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Basisforules piping Onderstaande forules kunnen worden gebruikt in de kwelweganalyse. Een toelichting op de van toepassing zijnde sybolen en paraeterbeschrijving (eenheid, verwachtingswaarde of karakteristieke waarde) is opgenoen aan het einde van het hoofdstuk. Opgeerkt wordt dat dit alleen forules betreft o de kwelweg op stabiliteit (opbarsten, filters, heave, piping) te controleren dan wel te ontwerpen. De forules betreffen de basisforules. In enkele gevallen zijn voor specifieke situaties afwijkende forules van toepassing of is de toe te passen veiligheidsbenadering nog onvoldoende duidelijk. Dit betreft et nae de filterregels en de veiligheidsbenadering ten aanzien van heave. Deze onderwerpen worden opgepakt en verwerkt in een volgende versie van de Werkwijzer Piping bij Dijken. Foruleringen ter ondersteuning van de scheatisering, denk aan bijvoorbeeld analytische oplossingen voor de bepaling van stijghoogten, foruleringen ter bepaling van de gronddruk of statistische benaderingen, zijn uit oogpunt van leesbaarheid niet opgenoen, aar kunnen worden gevonden in de literatuur. Met betrekking tot deze aspecten zijn er veelal ook verschillende benaderingen ogelijk. 4.1 Controle pipinggevoeligheid O te controleren of de bodeconfiguratie pipinggevoelig is, kan gebruik worden geaakt van hoofdstuk 4 van het ORZW. Voor een pipinggevoelige situatie (inclusief heave) is in ieder geval een zandpakket nodig dat aan de bovenkant wordt begrensd door een cohesieve deklaag of harde constructie-eleenten. Een dijklichaa en bode volledig opgebouwd uit zand (zand-op-zanddijk) is in de regel niet pipinggevoelig. 4.2 Controle kwelwegstabiliteit: opbarstveiligheid (zie ORZW forule 7.2) et: g w [kn/²] Grondspanning, opgebouwd uit l.r.w. van deklaagdikte en l.r.w. deklaaggewicht [kn/²] Opwaartse waterspanning b,opb [-] Scheatiseringsfactor opbarsten De invultabel en factorentabel voor de scheatiseringsfactor zijn hieronder toegevoegd. (1a) Pagina 21 van 44

23 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Invultabel scheatiseringsfactor opbarsten Scheatisering F opb F opb P b,opb Basisscheatisering Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 Scenario 4 Scenario 5 Benodigde scheatiseringsfactor Factorentabel opbarsten (TRGS tabel 3.5) Verschil in veiligheidsfactor t.o.v. basisscheatisering F opb So van de kansen van afwijkende scenario s P(S i ) b, opb -0,40 tot -0,30-0,30 tot -0,20-0,20 tot -0,10-0,10 tot -0,05-0,05 tot 0 <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% 1,33 1,31 1,30 1,28 1,27 1,24 1,23 1,22 1,20 1,18 1,16 1,14 1,13 1,12 1,10 1,08 1,06 1,05 1,04 1,02 1,03 1,02 1,01 1,01 1,01 et: F opb [-] Veiligheidsfactor tegen opbarsten F opb [-] Verschil in veiligheidsfactor tussen scenario en basisscheatisatie P [-] Kans op voorkoen Pagina 22 van 44

24 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 b,opb [-] Scheatiseringsfactor opbarsten waarin: (1b) et: F opb [-] Veiligheidsfactor tegen opbarsten h crit [] kritieke stijghoogte in watervoerende laag o deklaag te laten opbarsten h optr [] optredende stijghoogte voorafgaand aan opbarsten bij toets- of ontwerppeil(h.r.w.) 4.3 Controle kwelwegstabiliteit: filterregels (zie ORZW forule 8.1 t/ 8.6) Er zijn diverse filterregels beschikbaar. Deze worden beschreven in ORZW forule 8.1 t/ 8.6. Deze sectie is nog onvoldoende duidelijk, zowel qua onderbouwing, veiligheidsfilosofie als rangorde binnen de regels. Dit onderwerpen wordt opgepakt en verwerkt in een volgende versie van de Werkwijzer Piping bij Dijken. 4.4 Controle kwelwegstabiliteit: heave (verticale kwelweg) (zie ORZW forule 7.1) et: i c,rep [-] Verticale verhang H heave [] Optredend verval over verticaal gerichte waterstroo (h.r.w.) d heave [] Dikte van de laag waarover verticaal gerichte waterstroo optreedt, veelal gelijk aan de lengte van het opbarstkanaal.(l.r.w.) Voor de controle van deze kwelwegstabiliteit is nog geen uitgewerkte scheatiseringsrichtlijn, bijvoorbeeld iddels een scheatiseringsfactor ontwikkeld. De piping scheatiseringsfactor (zie hieronder) kan hier nog niet 1 op 1 voor toegepast worden. Dit kan echter iddels een eenvoudige statistische benadering worden verhelderd of iddels een gevoeligheidsanalyse worden beschouwd. Dit onderwerpen wordt opgepakt en verwerkt in een volgende versie van de Werkwijzer Piping bij Dijken. (3) 4.5 Controle kwelwegstabiliteit: piping (horizontale kwelweg) (zie ORZW forule 7.3 t/ 7.7) Algeeen beoordelingscriteriu (4a) et: Pagina 23 van 44

25 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 d [] Lengte van de verticale kwelwegt.p.v. het uittredepunt (veelal gelijk aan de deklaagdikte (l.r.w.) H [] Optredend verval over de waterkering (h.r.w.) H c [] Kritiek verval over de waterkering voor het ontstaan van een pipe b,pip [-] Scheatiseringsfactor piping n [-] Betrouwbaarheidsindex afhankelijke veiligheidsfactor et: (4b) et: H c [] Kritiek verval over de waterkering voor het ontstaan van een pipe L [] Horizontale kwelweglengte waarover het kritiek verval optreedt (l.r.w.) (4c) (4d) (4e) et: D [] Dikte van de laag die de erosiestroo in de pipe voedt (h.r.w.) d 70 [] Korreldiaeter van de laag waarin zich een pipe kan ontwikkelen, waarbij 70 gewichtsprocent van het ateriaal kleiner is dan deze diaeter (l.r.w.) d 7 [] Geiddelde d 70 -waardekleine schaalproeven (no.) L [] Horizontale kwelweglengte waarover het kritiek verval optreedt (l.r.w.) ' p [kn/³] Schijnbaar voluegewicht zandkorrels onder water w [kn/³] Voluegewicht water (no.) [-] Sleepfactor (coëfficient van White) (no.) [ ] Rolweerstandhoek (no.) [²] Intrinsieke doorlatendheid van het grondvolue dat de erosiestroo in de pipe voedt (h.r.w.) De invultabel en factorentabel voor de scheatiseringsfactor zijn hieronder toegevoegd. Invultabel scheatiseringsfactor horizontale kwelweg Scheatisering F pip F pip P b,pip Basisscheatisering Scenario 1 Scenario 2 Pagina 24 van 44

26 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Scenario 3 Scenario 4 Scenario 5 Benodigde scheatiseringsfactor Factorentabel opbarsten (TRGS tabel 3.6) Verschil in veiligheidsfactor t.o.v. basisscheatisering F pip So van de kansen van afwijkende scenario s P(S i ) b, pip -0,40 tot -0,30-0,30 tot -0,20-0,20 tot -0,10-0,10 tot 0 <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% <30% <10% <3% <1% <0,3% 1,38 1,36 1,33 1,31 1,28 1,28 1,26 1,23 1,21 1,18 1,18 1,16 1,13 1,11 1,08 1,08 1,06 1,04 1,02 1,01 et: F pip [-] Veiligheidsfactor tegen piping F pip [-] Verschil in veiligheidsfactor tussen scenario en basisscheatisatie P [-] Kans op voorkoen b,pip [-] Scheatiseringsfactor et: (4f) et: F pip [-] Veiligheidsfactor tegen piping H c [] Kritiek verval over de waterkering voor het ontstaan van een pipe n [-] Betrouwbaarheidsindex afhankelijke veiligheidsfactor H [] Optredend verval over de waterkering (h.r.w.) d [] Lengte opbarstkanaal (l.r.w.) Pagina 25 van 44

27 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 et: et: p p w (4g) [kn/³] (Schijnbaar) voluiek gewicht van de zandkorrels onder water [kn/³] Voluegewicht zandkorrels [kn/³] Voluegewicht water 4.6 Sybolen- en paraeterbeschrijving Sybool Beschrijving Waarde d d heave D d 70 Lengte van de verticale kwelwegt.p.v. het uittredepunt (veelal gelijk aan de deklaagdikte) Dikte van de laag waarover verticaal gerichte waterstroo optreedt, veelal gelijk aan de lengte van het opbarstkanaal. Dikte van de (zand)laag die de erosiestroo in de pipe voedt Korreldiaeter van de (zand)laag waarin zich een pipe kan ontwikkelen, waarbij 70 gewichtsprocent van het ateriaal kleiner is dan deze diaeter d 7 Geiddelde d 70 waarde kleine schaalproeven 2,08 *10-4 [] H heave Optredend verval over verticaal gerichte waterstroo [] [] [] [] [] H Optredend verval over de waterkering [] H c h optr h crit Kritiek verval over de waterkering voor het ontstaan van een pipe Optredende stijghoogte voorafgaand aan opbarsten bij toets- of ontwerppeil kritieke stijghoogte in watervoerende laag o deklaag te laten opbarsten G Zwaartekrachtsversnelling 9,81 [/s 2 ] [] [] [] K Specifieke doorlatendheid zandlaag [/s] L Horizontale kwelweglengte waarover het kritiek verval optreedt Kineatische viscositeit bij water van 10 C 1,33 *10-6 [ 2 / s] b,opb Scheatiseringsfactor opbarsten - b,pip Scheatiseringsfactor piping - n Betrouwbaarheidsindex afhankelijke veiligheidsfactor p Voluegewicht zandkorrels 26 [kn/ 3 ] ' p Schijnbaar voluegewicht zandkorrels onder water [] - [kn/ 3 ] Pagina 26 van 44

28 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Sybool Beschrijving Waarde w Voluegewicht water 9,81 [kn/ 3 ] Sleepfactor(coëfficiënt van White) 0,25 [-] Rolweerstandhoek 37[ ] Intrinsieke doorlatendheid zandlaag [ 2 ] g Grondspanning [kn/ 2 ] w Waterspanning [kn/ 2 ] i c,rep Representatieve waarde van het kritieke verticale uittreeverhang P Kans op voorkoen [-] F opb Veiligheidsfactor tegen opbarsten [-] F opb Verschil in veiligheidsfactor opbarsten tussen scenario en basisscheatisatie F pip Veiligheidsfactor tegen piping [-] F pip Verschil in veiligheidsfactor piping tussen scenario en basisscheatisatie l.r.w. = laag representatieve waarde h.r.w. = hoog representatieve waarde no. = noinale waarde * Voor het verkrijgen van het voor de eeste waterkeringen vereiste betrouwbaarheidsniveau kan in principe ook een geiddelde waarde worden volstaan. In dat geval zal de scheatiseringsfactor echter hoger uitvallen. ** Veiligheidsfactoren naar norfrequentie van een dijkring: n Norfrequentie 1:250 1,20 1:500 1,20 1: ,40 1: ,40 1: ,40 1: ,50 bron: ORZW, voor locatiespecifieke uitwerking, zie ORZW [-] [-] [-] Pagina 27 van 44

29 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari Literatuur Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW) Advies inzake concept-tr Zandeevoerende wellen. Kenerk: ENW [ORZW] Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen, Deltares, Kenerk GEO-0002, Maart 2012 [TRGS] Grondechanisch Scheatiseren bij Dijken, Deltares, Kenerk GEO-0008, Oktober 2012 [TRZW] Technisch Rapport Zandeevoerende wellen, Technische Adviescoissie voor de Waterkeringen (TAW), aart 1999 [VTV] Voorschrift Toetsen op Veiligheid Priaire Waterkeringen (VTV), Ministerie van Verkeer en Waterstaat, septeber 2007 Pagina 28 van 44

30 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Pagina 29 van 44

31 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Bijlagen Pagina 30 van 44

32 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Pagina 31 van 44

33 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Bijlage 1 Checklist behorend bij stappenplan Onderstaande punten voren een checklist die gebruikt kan worden bij het doorlopen van het stappenplan uit hoofdstuk 2. STAP 1: Ordenen Onderdeel 1.1/1.2 Inventariseren inforatie en gegevens Verwerkt Status a. Toetsing b. (Historische) kaarten / satellietbeelden c. Hoogtekaarten d. Geologische kaarten e. Bodekaarten f. Grondwaterkaarten g. DINO-archief h. Geodatabank i. Peilenkaarten j. Meetgevens waterstanden k. Waarneingen beheerder (niet alleen rapportage, ook interview) l. Archiefdata waterbeheerder (voor zover niet in toetsing) N.v.t.. Overige, naelijk Pagina 32 van 44

34 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 STAP 2: Begrijpen Onderdeel Status Verwerkt N.v.t. 2.1 Wijzigingen (toets)kader a. Hydraulische belasting b. Rekenregel ORZW 2.2 Identificeer aanscherpingsogelijkheden a Belastingen in toetsing 1 Hydraulische randvoorwaarden 2 Invloed tijdsafhankelijkheid b c Scheatisatie in toetsing 1 Geoetrie 2 Bode- en geohydrologische scheatisatie 1 Laagopbouw 2 Voluegewicht 3 Korrelverdeling pipinggevoelige laag 4 Doorlatendheden deklaag en zandlagen 5 Constructieve eleenten Analyse in toetsing 1 Locatie intredepunt(en) / zone 2 Locatie uittredepunt(en) 3 Kwelweg 1 Meerdere kwelwegen 2 Weerstand opbarstkanaal 3 Meewerkende dikte zandlaag 4 Kwelwegvor 5 Constructieve eleenten 2.3 Gevoeligheidsanalyse a Uittredepunt 1 Stijghoogte-ontwikkeling voor opbarsten / uittredepunt 1 Intreeweerstand buitenwater / voorland 2 Doorlatendheid en dikte watervoerende laag 3 Invloed peilbeheer achterland (spreidingslengte) Pagina 33 van 44

35 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Onderdeel b 2 Analyse gevoeligheid opbarsten / ontstaan uittredepunt Verwerkt Status N.v.t. 1 Dikte deklaag 2 Voluegewicht deklaag 3 Grondwaterstand / polderpeil 4 Taludwerking 5 Scheatiseringsfactor Kwelweg 1 Type kwelweg en odelkeuze 2 Doorlatendheden 3 Intredepunt > intreeweerstanden en spreidingslengten 4 Meewerkende dikte watervoerend pakket 5 Dikte deklaag (opbarstkanaal) 6 Functioneren constructies (filters, scheren) 7 Binnenwaterstand 8 Korrelverdeling pipinggevoelige zandlaag 9 Scheatiseringsfactor 2.4a Vaststelling nut en noodzaak aanvullend onderzoek a Grove raing inspanning aanvullend onderzoek b Grove raing versterkingsaatregelen c Beslisoent aanvullende dataverzaeling 2.4b Uitvoeren aanvullend onderzoek/dataverzaeling a Opstellen Prograa van Eisen b Contractvor c Uitvoering aanvullend onderzoek d Uitvoering onitoring e Archiveren data Pagina 34 van 44

36 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 STAP 3: Beslissen Onderdeel 3.1/3.2/3.3 Kwelweganalyses Verwerkt Status a Uitvoeren analyses b Analyseso.b.v. datastap 3.e > vergl. Stap 2.3 c 1 Uittredepunt 1 Stijghoogte-ontwikkeling voor opbarsten / uittredepunt N.v.t. Intreeweerstand buitenwater / voorland Doorlatendheid en dikte watervoerende laag Invloed peilbeheer achterland (spreidingslengte) 2 Analyse gevoeligheid opbarsten / ontstaan uittredepunt 2 Kwelweg Dikte deklaag Voluegewicht deklaag Grondwaterstand / polderpeil Taludwerking Scheatiseringsfactor 1 Type kwelweg en odelkeuze 2 Doorlatendheden 3 Intredepunt > intreeweerstanden en spreidingslengten 4 Meewerkende dikte watervoerend pakket 5 Dikte deklaag (opbarstkanaal) 6 Functioneren constructies (filters, scheren) 7 Binnenwaterstand 8 Korrelverdeling pipinggevoelige zandlaag 9 Scheatiseringsfactor Eventueel globale verkenning versterkingsogelijkheden 3.4 Vaststellen aard en ovang versterkingsopgave a Rapporteren aard en ovang vraagstuk b Benoeen ogelijke oplossingsrichtingen Pagina 35 van 44

37 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 STAP 4: Doen Onderdeel 4.1 Benoeen aatregelen a b c Benoeen en waarderen aatregelen tegen ontstaan uittredepunt 1 Verlagen stijghoogte door verhogen intreeweerstand Verwerkt Status N.v.t. 2 Verlagen stijghoogte door onttrekking 3 Verlagen stijghoogte door afsluiten watervoerende laag 4 Verhogen gronddruk door ophoging 5 Verhogen gronddruk door vervanging aterieel 6 Alternatieve aatregel Benoeen en waarderen aatregelen tegen ontstaan doorgaande kwelweg 1 Filterconstructie in uittredepunt 2 Filterconstructie in zandlaag 3 Scher in zandlaag 4 Verlenging slecht doorlatende toplaag 5 Verhogen binnendijks peil 6 Afgraven deklaag, zand op zand dijk 7 Alternatieve aatregel Beslisoent uit te werken aatregelen 4.2 Ontwerpen aatregel(en) d Analyses> vergl. Stap 3 1 Uittredepunt 1 Stijghoogte-ontwikkeling voor opbarsten / uittredepunt Intreeweerstand buitenwater / voorland Doorlatendheid en dikte watervoerende laag Invloed peilbeheer achterland (spreidingslengte) Pagina 36 van 44

38 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Onderdeel 2 Analyse gevoeligheid opbarsten / ontstaan uittredepunt 2 Kwelweg Verwerkt Status N.v.t. Dikte deklaag Voluegewicht deklaag Grondwaterstand / polderpeil Taludwerking Scheatiseringsfactor 1 Type kwelweg en odelkeuze 2 Doorlatendheden 3 Intredepunt > intreeweerstanden en spreidingslengten 4 Meewerkende dikte watervoerend pakket 5 Dikte deklaag (opbarstkanaal) 6 Functioneren constructies (filters, scheren) 7 Binnenwaterstand 8 Korrelverdeling pipinggevoelige zandlaag 9 Scheatiseringsfactor Pagina 37 van 44

39 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Bijlage 2 Overzicht aanscherpingsogelijkheden A. Belastingen A.1 Hydraulische randvoorwaarden Kennisbron Aandachtspunt Validiteit van de gehanteerde randvoorwaarden Actie Inforatiebron Check of de randvoorwaarden overeenkoen et de huidige HR en de beheerstrategie van de waterbeheerder tijdens hoogwater (bv. in het kader van peilbeheer). Actuele hydraulische Randvoorwaarden (HR) als onderdeel van het WTI en waterstaatkundige kaarten van de beheerder. A.2 Invloed tijdsafhankelijkheid Kennisbron Aandachtspunt Tijdsafhankelijkheid van et nae de buitenwaterstand Actie Inforatiebron Ga na of tijdsafhankelijkheid een rol speelt in het proces van opbarsten van de deklaag in het achterland en op het optredend verhang over de waterkering. Toetsrapportage, geotechnisch (lab)onderzoek (voor het bepalen van hydrodynaische perioden) en voor verdere uitwerking waterspanningsresponsetingen. ORZW 5.7 Pagina 38 van 44

40 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 B. Scheatisatie B.1 Geoetrie Kennisbron Aandachtspunt Representativiteit van de gekozen dwarsdoorsnede(n) geoetrisch Actie Inforatiebron Inventariseer op basis van geoetrische eigenschappen, de ogelijke aatgevende dwarsdoorsnede(n) binnen het dijkvak en leg dit naast de in de toetsing gehanteerde dwarsdoorsnede(n). Mogelijke aatgevende doorsneden zijn te selecteren op basis van fysieke eigenschappen (bv. aanwezigheid voorland, sloten/waterpartijen). Vaak is de bodediepte van sloten en waterpartijen een onbekende. De geoetrie binnendijks is van belang bij het bepalen van het uittredepunt. De ervaringen en observaties van de beheerder et het dijktraject kunnen hierbij waardevolle inforatie bevatten. Hoogtebestand, luchtfoto, beschikbaar geotechnisch onderzoek en uitwerking tot bv. geotechnische lengteprofielen, beheerdersoordeel. ORZW 4.4 ORZW 9.2 TRGS 2.3 B.2 Bode- en geohydrologische scheatisatie Kennisbron Aandachtspunt a) laagopbouw van dijk en ondergrond et nae: dikte (tussen)zandlaag en deklaagdikte achterland en eventueel voorland b) voluegewicht (droog en nat) et nae: voluegewicht van de deklaag in het achterland c) korrelverdeling (tussen)zandlaag et nae: wijze van bepaling rekenwaarde en representativiteit voor de toplaag van de (tussen)zandlaag d) doorlatendheden van deklaag en (tussen)zandlaag belangrijk is ook de doorlatendheid van de zandlaag in relatie tot de gelaagdheid van het zandpakket zelf e) configuratie van constructieve eleenten in de ogeving van de dijk Pagina 39 van 44

41 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 B. Scheatisatie Actie Inforatiebron a) Ga na op welke wijze de heterogeniteit van de bode (in laagopbouw en dikte) is vertaald naar een scheatisatie. Zijn er delen waar (onvoldoende) inzicht in de opbouw aanwezig is (voorland, waterpartijen e.d.). Inzicht in de bodeopbouw kan worden verkregen op basis van het beschikbare geotechnische onderzoek en geologische kennis van het gebied. Wellicht is de scheatisatie (te) conservatief ingestoken of is deze niet representatief voor het gehele dijktraject. Op basis van de heterogeniteit in de bodeopbouw kan het dijktraject in eerdere representatieve dijkvakken, et bijbehorende representatieve dwarsdoorsneden, worden opgedeeld. b) Stel vast welk voluegewicht is gehanteerd voor de deklaag in het achterland en of deze representatief is of ogelijk is onderschat. c) Ga na op welke wijze en op basis van welk onderzoek eventuele korrelverdelingen van de (tussen)zandlaag zijn bepaald. Een erosiepijp zal zich in de toplaag van het zandpakket ontwikkelen. Wellicht is de korrelverdeling niet bekend of is een (te) conservatieve waarde aangenoen. d) Mogelijk zijn conservatieve waarden aangenoen voor de doorlatendheid van de (tussen)zandlaag en de deklaag op het voorland. Vanwege de heterogeniteit in de opbouw van het zandpakket, is het ook ogelijk dat juist onveilige waarden zijn gehanteerd. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn, wanneer en zich bij de bepaling van de doorlatendheid alleen heeft gericht op de, eestal fijner saengestelde, toplaag. e) Constructieve eleenten kunnen van invloed zijn op het pipingproces. Denk aan het effect van dawanden, filter- en oeverconstructies op een ogelijke kwelweg. Toetsrapportage, geotechnisch (lab)onderzoek, bode- en geohydrologische archieven (DINOdatabank, geologische kaarten, grondwaterkaarten, etc.). ORZW 4.4 ORZW 5.3 ORZW 5.2 ORZW 6.2 ORZW ORZW ORZW 4.7 Pagina 40 van 44

42 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 C. Analyse C.1 Bepaling (theoretisch) intredepunt Kennisbron Aandachtspunt Locatie intredepunt / zone Actie Inforatiebron Met betrekking tot het intredepunt kan ogelijk aanscherping plaatsvinden op de wijze waarop de locatie van het (theoretisch) intredepunt is bepaald. Het effect van een waterreende deklaag op een eventueel aanwezig voorland dient te worden onderzocht (relatie et dikte deklaag en doorlatendheid). Hierbij is het ook van belang in hoeverre activiteit op het voorland kunnen worden gereguleerd door iddel van een keurzone of anderszins. In de technische beoordeling dient in principe de aanwezige situatie te worden beschouwd. Eventuele beperking van het ontwerp op adinistratieve grenzen dient in de inventarisatie geen rol te spelen. Ook de ogelijke aanwezigheid van zandbanen en de ogelijke effecten van begroeiing (relatie et NWO-toets) zijn van invloed op de bepaling van het intredepunt. Toetsrapportage, bode- en geohydrologische scheatisatie, geoetrische karakterisering dijkvak. ORZW ORZW ORZW 5.6 ORZW 8.9 C.2 Bepaling uittredepunt Kennisbron Aandachtspunt Locatie uittredepunt (bv. opbarstlocatie) Actie Inforatiebron Ga na of het gekozen uittredepunt representatief is. Hier ligt een directe relatie et de deklaagdikte in het achterland, de bepaling van het voluegewicht van de deklaag en de scheatisatie van het stijghoogteverloop in de (tussen)zandlaag. Detaillering van het stijghoogteverloop in de (tussen)zandlaag kan plaatsvinden door gebruik van een grondwaterodel (nueriek of analytisch. Het effect van taludwerking bij een eventuele kwelsloot als ook ogelijke ontworteling van boen (relatie NWO-toets) is eveneens van belang. Toetsrapportage, bode- en geohydrologische scheatisatie, geoetrische karakterisering dijkvak. ORZW ORZW ORZW 5.2 ORZW ORZW 8.9 Pagina 41 van 44

43 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 C. Analyse C.3 Beschouwing kwelweg Kennisbron Aandachtspunt Verschillende aandachtspunten: a) (kritieke) kwelweglengte b) weerstand opbarstkanaal c) eewerkende dikte zandlaag d) kwelwegvor (horizontaal of horizontaal en verticaal) e) grondwaterstroingsgradiënt bij uitstroo Actie Inforatiebron Ten aanzien van: a) Beoordeel of de gehanteerde kwelweglengte in de toetsing de enige ogelijk kwel is. b) Ga na of de weerstand in het opbarstkanaal is eegenoen in de analyse. c) Bij relatief dikke zandlagen is het onwaarschijnlijk dat de grondwaterstroing door de gehele laag bijdraagt aan het erosieproces. Als invoerparaeter in de rekenregel van Selleijer heeft de dikte van de zandlaag effect op de toetsresultaten. Een geohydrologische analyse en/of veldetingen zijn hiertoe wellicht noodzakelijk. d) Of een ogelijke kwelweg zicht puur horizontaal instelt of ook verticale coponenten kent, bijvoorbeeld door het toepassen van kwelscheren, is van invloed op het te hanteren rekenodel/rekenregel. Is het juiste piping of heave odel toegepast? e) Bij een verticale grondwaterstroingsgradiënt ter plaatse van het uittredepunt in zandige grond kan de veiligheid worden beoordeeld op basis van het heavecriteriu. Toetsrapportage, bode- en geohydrologische scheatisatie, geoetrische karakterisering dijkvak. ORZW ORZW 5.3 ORZW 4.7 ORZW Pagina 42 van 44

44 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Pagina 43 van 44

45 Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie januari 2014 Bijlage 3 Casussen Bijlage 3.1 Casus Waaldijk, Hurwenen, rivierengebied, Waterschap Rivierenland Bijlage 3.2 Casus Zwolsedijk, Hasselt, IJsseldelta, Waterschap Groot-Salland Bijlage 3.3 Casus, Zeedijk, Molenpolder, kustgebied, Waterschap Scheldestroen Pagina 44 van 44

46

47 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJseldelta Casus bij Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie 1 Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

48

49 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Colofon Uitgegeven door Ministerie van Infrastructuur en Milieu Directoraat-Generaal Ruite en Water Postbus 20901, 2500 EX Den Haag Plesanweg 1-6, 2597 JG Den Haag Inforatie Helpdesk Water Telefoon E-ail Internet Uitgevoerd door Opaak Royal HaskoningDHV Nederland Barbarossastraat 35, 6522 DK Nijegen Postbus 151, 6500 AD Nijegen Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

50

51 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Inhoud 1 Inleiding Algeeen Voorliggende casus Leeswijzer 6 2 Inventarisatie en aanscherping toetsing Stap 1.1: Inventariseren Toetsing Terreininforatie Ondergrond en grondeigenschappen Hydraulische belastingen Conclusies Stap 1.2: Wijzigingen toetskader Stap 1.3: Identificeer aanscherpingsogelijkheden Invoerparaeters inclusief aanscherpingsogelijkheden 21 3 Verkenning aard en ovang versterkingsopgave Stap 2.1: Toetsing piping Scheatiseringsfactor Opbarsten Faalechanise piping (Selleijer) Stap 2.2: Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek Aanbeveling aanvullend onderzoek 34 4 Vervolgwerkzaaheden Werkwijzer Piping bij Dijken 35 Literatuurlijst 36 Bijlagen 37 Bijlage 1 Grondonderzoek Bijlage 2 Inventarisatie toetsing en verkenning aanscherpings-ogelijkheden Bijlage 3 AHN2-kaart Bijlage 4 Geotechnisch lengteprofiel et EM-eting Bijlage 5 Overzichtskaart boringen en sonderingen Bijlage 6 Het aangepaste geotechnisch lengteprofiel Bijlage 7 Het geohydrologisch odel Overijssel 2008 gebaseerd op REGIS II Bijlage 8 Dwarsdoorsnede 10Z_400 en 10Z_401 Bijlage 9 Grondwaterstroingsberekening Bijlage 10 Piping berekening

52 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Inleiding 1.1 Algeeen In 2012 is het Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen (ORZW, 2012) uitgebracht. Dit onderzoeksrapport vort feitelijk een voortzetting en actualisering van het eerdere Technisch Rapport Zandeevoerende Wellen (TRZW, 1999). In dit nieuwe onderzoeksrapport wordt een, ten opzichte van het TRZW geactualiseerde rekenregel voor het faalechanise piping aangedragen. Ook worden handreikingen gedaan voor onderzoek naar en scheatisering van dijktrajecten waar piping ogelijk een rol speelt. Het ORZW is beoordeeld door het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW). In het advies van het ENW (ENW, 2013) is aangegeven dat het onderzoek heeft geresulteerd in een verbeterde rekenregel voor piping. Volgens het ENW is de nieuwe rekenregel dan ook zeker de basis voor toekostige toepassing. Er wordt echter ook gesteld dat het onderzoeksrapport nog niet geschikt is o als Technisch Rapport te kunnen worden toegepast. Reden hiervoor is dat het voor een geiddelde gebruiker nog onvoldoende duidelijk is hoe de nieuwe rekenregel in de praktijk oet worden toegepast. Geadviseerd is o aan de hand van een aantal casussen een werkwijzer op te stellen die aangeeft hoe de nieuwe kennis en rekenregel oet worden toegepast. Saen et het onderzoeksrapport kan door iddel van praktijkervaring uiteindelijk een volwaardig Technisch Rapport worden uitgebracht. De Werkwijzer Piping bij Dijken is opgesteld door Fugro Waterservices B.V. Parallel aan het opstellen van de Werkwijzer Piping bij Dijken worden praktijkvoorbeelden uitgewerkt. De uit te werken casussen zijn afkostig van de waterschappen Groot Salland, Rivierenland en Scheldestroen. De uitgewerkte casus wordt als voorbeeld bij de Werkwijzer Piping bij Dijken gevoegd en vort daaree een geheel. Bovendien dient het uitwerken van de casus als input voor verbetering van de Werkwijzer Piping bij Dijken. 1.2 Voorliggende casus Royal HaskoningDHV heeft de casus voor Waterschap Groot Salland uitgewerkt. De inforatie in dit rapport is grotendeels afkostig van Waterschap Groot Salland. De werkzaaheden voor de casus bestaan uit het uitvoeren van het stappenplan uit de Werkwijzer Piping bij Dijken, waarbij nu alleen de stappen 1 en 2 zijn uitgewerkt. Aan de zijde van Waterschap Groot Salland waren Derk-Jan Sluiter en Bert Koster betrokken. De werkzaaheden zijn uitgevoerd door To de Wit, Albert Wiggers en Monique Sanders. Leo van Nieuwenhuijzen vervulde de rol van projectleider. 1.3 Leeswijzer De hoofdstukindeling van het rapport volgt de indeling van het stappenplan uit de Werkwijzer Piping bij Dijken. Dit betekent dat in hoofdstuk 1 de inventarisatie van beschikbare gegevens heeft plaatsgevonden waarbij aanscherpingsogelijkheden zijn verkend. In hoofdstuk 2 is de toetsing uitgevoerd et de daarbij behorende gevoeligheidsanalyse en stappenplan voor het vaststellen van de scheatiseringsfactor. Pagina 6 van 49

53 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Stappen 3 tot en et 5 uit de Werkwijzer Piping bij Dijken zijn niet uitgevoerd en daaro ook niet in voorliggende rapportage uitgewerkt. In hoofdstuk 3 zijn de betreffende vervolgstappen benoed. Pagina 7 van 49

54 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Inventarisatie en aanscherping toetsing 2.1 Stap 1.1: Inventariseren In dit onderdeel van de rapportage is de beschikbare inforatie van het projectgebied geïnventariseerd en geanalyseerd. Hiervoor is voor een groot deel gebruik geaakt van de beschikbare toetsrapporten. Dit is aangevuld et online-databanken, bode- grondwater- en geohydrologische kaarten en aanvullende gegevens van de waterbeheerder. Uiteindelijk is er een overzichtskaart geaakt waarin al deze gegevens saenkoen. De casus is onderdeel van Dijkring 10, Mastenbroek. Binnen Dijkring 10 is de casus onderdeel van het dijkvak Geneuiden Spooldersluis [hectoeterpaal (hp) 28,6 hp 47,2]. Dit dijkvak is in 1999 à 2000 verbeterd. De verbeteringen hadden voornaelijk betrekking op de faalechanisen piping en acrostabiliteit. De bestekstekeningen zijn niet aanwezig, waardoor niet exact bekend is welke verbeteringsaatregelen zijn uitgevoerd. Het dijktraject van de casus is één kiloeter lang en begint bij hp 39,0 en eindigt bij hp 40,0. Het traject loopt langs het Zwarte Water en bevindt zich ter plaatse van de onding van de rivier de Vecht. De dijk is in beheer bij Waterschap Groot Salland. In onderstaande figuur is het traject weergegeven. Wat opvalt, is dat er ook veel bebouwing op en rond het dijktraject aanwezig is. Figuur 1: locatie dijktraject, hp 39,0 t/ hp 40,0 (google aps) Pagina 8 van 49

55 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Toetsing De volgende toetsrapporten zijn beschikbaar: (2006), Veiligheidstoetsing dijkring 10: Mastenbroek, Fugro ingenieursbureau B.V. In het toetsrapport van Fugro uit 2006 is het dijktraject getoetst et een toetspeil van NAP + 1,8 (in het Zwarte Water). Het dijktraject voldoet niet aan de vereiste opdrukveiligheid van 1,2 (0,72). Voor het faalechanise piping is er aar één afgekeurd profiel in het gehele dijktraject. Dit profiel, profiel Pzg-179 (is nu profiel 10Z_399), is afgekeurd aan de hand van de ethode Bligh en Selleijer. De overige profielen van het dijktraject voldoen confor de ethode Bligh. In figuur 2 zijn alle getoetste profielen weergegeven inclusief het afgekeurde profiel (rode stip). Figuur 2: getoetste profielen et bijbehorend toetsresultaat (septeber 2010), Toetsing priaire waterkeringen, derde ronde toetsing, Dijkring 10 Mastenbroek, Waterstap Groot Salland Terreininforatie Voor de derde ronde toetsing is er uitgegaan van een toetspeil van NAP + 2,2 (in het Zwarte Water). Dit toetspeil is gebaseerd op een overschrijdingsfrequentie van 1/2000. Het dijktraject voldoet, net als in het toetsrapport uit 2006, niet aan de vereiste opdrukveiligheid van 1,2. Voor het faalechanise piping is uitgegaan van één aatgevend profiel voor het gehele dijktraject. Het dijktraject voldoet, et zowel de ethode Bligh als Selleijer, hierbij niet aan het faalechanise piping. Het toegepaste aatgevende profiel is 10Z_400. Dit profiel kot overeen et profiel Pzg_178 uit de oude nuering. Wat opvalt, is dat er een ander aatgevend profiel is gekozen dan in het toetsrapport uit Dit profiel is geavanceerd getoetst door iddel van de ethode Selleijer. Voor heel dijkring 10 is de geavanceerde toets uitgevoerd aan de hand van dezelfde d 70 -waarde, doorlatendheid en laagdikte als in de toets van Terreininspectie Ten behoeve van voorliggende toetsing heeft er een veldbezoek plaatsgevonden et de aanwezigheid van de dijkbeheerder van het dijktraject. De hierop volgende inforatie is een cobinatie van waarneingen en inforatie verkregen van de dijkbeheerder. De huidige dijk is een cultuurdijk et stijl opgezet talud en weinig tot geen voorland. Ter plaatse van de onding van de Vecht kot het talud van de dijk uit in het Zwarte Water. Hier is het talud van de Zwolsedijk versterkt et een steenbekleding. Deze steenbekleding loopt, volgens de dijkbeheerder, door tot de bode van het Pagina 9 van 49

56 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Zwarte Water. In figuur 3 is een situatieschets weergegeven van het ontbreken van het voorland. Figuur 3: Situatieschets van de Zwolsedijk ter plaatse van het dijktraject (google aps). Door de dijkbeheerder zijn er tot op heden geen (zandeevoerende)wellen waargenoen bij het dijktraject. Er is wel sprake van kwel. In figuur 3 is ter plaatse van de rode cirkel tijdens het veldbezoek kwel waargenoen. Op deze locatie is ook andere vegetatie aanwezig, zoals riet. Dit duidt op vaker terugkoende kwel en een ander soort ondergrond, zoals: een verlaging in het aaiveld, een dunnere deklaag, het ontbreken van de deklaag, het doorsnijden van de deklaag door boen, een zandopduiking enz. Op het voorland ter plaatse van hp 39,0 zijn plassen waargenoen (zie figuur 4). Dit is waarschijnlijk het gevolg van de neerslag van enkele dagen voor het veldbezoeken duidt op een ondoorlatende deklaag. Figuur 4: Foto van het veldbezoek, plassen op het voorland ter plaatse van hp 39,0 Ter plaatse van hp 39,0 is een kleiverbetering aangebracht op het buitentalud. Deze kleiverbetering is hier een paar c afgeschoven (zie figuur 5). Pagina 10 van 49

57 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Figuur 5: Foto van het veldbezoek, afgeschoven kleibekleding ter plaatse van hp 39,0 Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN 2) In bijlage 3 is de volledige AHN2 (Actueel Hoogtebestand Nederland2) kaart van het dijktraject weergegeven. In deze kaart is de hoogte van elke halve vierkante eter weergegeven et een nauwkeurigheid van 0,05. Op de AHN2-kaarten zijn lokale verschillen in het landschap goed waarneebaar. Deze onderlinge verschillen kunnen aanwijzingen geven over bijvoorbeeld voor kwel gevoelige plekken of geulen/zandruggen. Van dezelfde locatie als in figuur 3 is in figuur 6 de AHN2-kaart weergegeven. Er is te zien dat er een verlaging aanwezig is ter plaatse van de begroeiing en de aanwezige kwel. Figuur 6: AHN2-kaart, verlaging ter plaatse van waarneing van kwel In figuur7 zijn twee andere lokale verschillen weergeven. In figuur 7.1 is een duidelijke afwateringssloot waar te neen. De sloot wijkt af van het oliggende slotenpatroon en duidt op een in het verleden natte plek (kwelwater) in het grasland. Mogelijk is er naar aanleiding van deze kwel vanuit het idden van het grasland een afwateringssloot aangebracht o dit water af te voeren. In figuur 7.2 is een variatie in terreinhoogte waarneebaar. Dit hoogteverschil kan duiden op een geul of zandrug aar dit is niet enkel et de hoogte kaart niet vast te stellen. Pagina 11 van 49

58 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Figuur 7: AHN2-kaart, afwateringssloten Wat verder opvallend is dat alle bebouwing zich op hoger gelegen terrein bevindt. Deze hoger gelegen gronden zijn eestal zand ruggen. De historische kaart kan uitwijzen of deze bebouwing al lang aanwezig is in het gebied. Als dit het geval is, is er een grotere kans aanwezig op het ontbreken van een ondoorlatende deklaag odat er vroeger, waar ogelijk, werd gebouwd op zand. Historie De historische-kaarten zijn geraadpleegd o niet het verschil in hoogte aar het verschil van ruitelijke inrichting in de tijd waar te neen. Het gaat hierbij o een aantal aandachtspunten: de ligging van de dijk, de ligging van de rivier, de ligging van sloten, aanwezigheid van wielen of kolken enz. In figuur 8 is een kaart van het dijktraject weergegeven van het jaar 1811 tot 1832 in figuur 9 van het jaar 1851 en in figuur 10 van het jaar Figuur 8: Het dijktraject van het jaar 1811 tot 1832 (watwaswaar.nl) Pagina 12 van 49

59 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Figuur 9: Het dijktraject in het jaar 1851 (watwaswaar.nl) Figuur 10: Het dijktraject in het jaar 2009 (Google Earth) Pagina 13 van 49

60 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 In de figuren 8 tot en et 10 is te zien dat de bebouwing nog op zelfde plaats staat. Dit betekent dat er een grotere kans aanwezig is op het ontbreken van een ondoorlatende deklaag. Het tweede wat opvalt in alle figuren (bovenste cirkel in de figuren) is dat er een nat gebied et een ontwateringssloot aanwezig was. Deze sloot is niet te zien in het jaar De aanwezigheid van deze sloot in het verleden kan duiden op een andere bodeopbouw. Op de AHN2-kaart is op deze locatie een variatie in hoogte waarneebaar. Dit versterkt het veroeden van een variatie in bodeopbouw. Op deze locatie ontbreekt waarschijnlijk de deklaag of bevindt zich hier een oude geul/zandrug. Dit kan nader onderzocht worden et bijvoorbeeld handboringen. Het laatst opvallende gegeven uit de historische kaarten (onderste cirkel in de figuren) laat ook een natte plek zien ter plaatse van de afwateringssloot welke ook op de AHN2-kaart duidelijk aanwezig is. Op deze locatie is ook een verhoogde kans aanwezig op het ontbreken van de deklaag of op de aanwezigheid van een oude geul/zandrug Ondergrond en grondeigenschappen Bodekaart 1: De bodekaart van Nederland geeft op een schaal van 1: landsdekkend inforatie over de ruitelijke patronen van de bodeeenheden. Het gaat hierbij o de bovenste grondlagen. In onderstaand figuur is de bodekaart van het dijktraject weergegeven. Figuur 11: Bodekaart van het dijktraject Op de bodekaart is het dijklichaa weergegeven in het grijs. De bode bestaat voor het grootste deel uit veengronden. Dit zijn voornaelijk waardveengronden kvz en kvc. In het zuiden van het traject zijn deze veengronden koopveengronden (hvz). In alle gevallen bevindt zich zand in de toplaag (axiaal 120 c onder aaiveld). Ter plaatse van de koopveengronden is een deel van het oorspronkelijke kleidek afgegraven voor de aanleg van het dijklichaa. Pagina 14 van 49

61 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Met de aanduiding kwp worden oerige podzolgronden et veelal fijn zand aangegeven. Hier begint de (pleistocene) zandlaag tussen de 40 en 120 c onder aaiveld. In het westen van in het traject, ter plaatse van hp 40,0, zijn weideveengronden (pvz) aanwezig. Ook hier begint het zand (atig fijn) ondieper dan 120 c onder aaiveld. Boven aan het traject zijn vlakvaaggronden (kzn30) aanwezig. Dit zijn oude rivierduinen welke zijn ontstaan door opstuivingen (atig grof zand). Zandbanenkaart De zandbanenkaart is een serie van zanddieptekaarten van het Rivierengebied en het IJsseldal in de provincies Gelderland en Overijssel. De zandbanenkaart ter plaatse van het dijktraject is weergegeven in figuur 12. Er kunnen geen conclusies worden getrokken uit de zandbanenkaart. De kaart is naelijk te globaal o lokale zandbanen op te sporen. Er zijn hierdoor op de kaart ook geen geulen/zandruggen waar te neen. Figuur 12: zandbanenkaart van het dijktraject (website provincie Gelderland) Elektroagnetische eting Op 1 septeber 1996is door grondechanica delft (nu Deltares) een elektroagnetische eting uitgevoerd. EM-etingen geven een algeeen beeld van de bodeopbouw en zijn et nae geschikt voor het opsporen van zandgeulen. In Bijlage 4 is het geotechnisch lengteprofiel weergegeven. Hierin is ook de EM-eting afgebeeld. Lage EM-waardes horen bij ondoorlatende lagen terwijl hoge waardes zandlagen aanduiden. Bij de aanwezigheid van een geul zal er dus een duidelijke piek in de eetwaardes waarneebaar oeten zijn. Er zijn alleen EM-etingen uitgevoerd daar waar er geen begroeiing of bebouwing aanwezig is. Hierdoor zijn er alleen in het grasland etingen uitgevoerd. Uit de AHN2-kaart en historische kaarten worden de geulen juist rond de bebouwing en de begroeiing verwacht. Pagina 15 van 49

62 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 De resultaten van de EM-etingen laten ook geen uitschietende waardes zien aar juist een constante relatief lage eting. Dit betekent dat er in het grasland in de bovenste 3 eter voornaelijk klei/veen te vinden is en dus geen geulen zijn af te leiden. Dit versterkt de hiervoor gestelde conclusie dat als er geulen/zandruggen aanwezig zijn, deze te vinden zijn rond de bebouwing en begroeiing en niet in het grasland. Ter plaatse van een van de potentiele geul/zandrug, aangegeven in de historische kaarten (bovenste rode cirkel), is wel een EM-eting beschikbaar. Deze locatie bevindt zich naelijk in het grasland. In de EM-eting is deze potentiele geul/zandrug echter niet zichtbaar. Boringen, sonderingen en korrelverdelingen Een overzichtskaart van de beschikbare boringen en sonderingen is te vinden in bijlage 5. Het gaat o de volgende gegevens: Geodelft (1996), 35 boringen (hiervan zijn er 18 beschikbaar en 17 niet beschikbaar), 1 sondering en 3 korrelverdelingen (aart 1997). Fugro (april 2006), 6 boringen, 1 sondering en 2 korrelverdelingen Wiertsea & Partners (augustus 2007), 1 boring (op 500 van de dijk) en 3 sonderingen. Ter plaatse van de toekostige zandwinzone Jutjesriet geiddeld 350 van het dijktraject verwijdert. De boring en sonderingen zijn ongeveer 50 diep. De boringen en sonderingen zijn verwerkt in een geotechnisch lengteprofiel welke hierna wordt besproken. De boringen ter plaatse van de toekostige zandwinput Jutjesriet zijn boringen en sonderingen tot NAP 50. De boring en de sonderingen geven een heel goed beeld over de gelaagdheid van het diepere pakket. In de boring is duidelijk een tweelagensystee te herkennen. In deze boring (bijlage 1) is een deklaag van klei (dikte 1 ), een atig grove zandlaag (dikte 1,5 ) en een grove zandlaag te herkennen. Deze grove laag loopt door tot en et een diepte van NAP 50. In de boringen ter plaatse van het dijktraject is er geen grof zand opgeerkt. Dit kot door de geringe diepte van deze boringen. Er is een sondering aanwezig in de kruin van de dijk, in het idden van het dijktraject. Deze sondering loopt door tot een diepte van NAP -29. Ook in deze sondering is een tweelagensystee aanwezig. Geotechnisch lengteprofiel Er zijn geotechnisch lengteprofielen opgesteld door grondechanica Delft in Deze zijn weergegeven in bijlage 4. De profielen zijn opgesteld aan de hand van de boringen en sonderingen van Geodelft uit Bij het opstellen van deze profielen is gebruik geaakt van aanvullende kennis over de aanwezig foraties. Er is een lengteprofiel opgesteld binnendijks, buitendijks en in de kruin. In het binnendijkse lengteprofiel valt duidelijk de aanwezigheid van een cohesief pakket op. Voor het grootste deel bestaat deze cohesieve laag uit veen aar lokaal is er ook klei aanwezig. In het begin van het dijktraject (hp 39,0) is deze ondoorlatende laag aanwezig tot het aaiveld. Vanaf hp 39,3 is er een dunne zandlaag aanwezig onder aaiveld. Aan het einde van het dijktraject is er in plaats van een toplaag van zand weer een deklaag van klei aanwezig. De veenlaag loopt door het gehele traject. Op twee plaatsen wordt deze laag wel doorbroken door een oude geul. Pagina 16 van 49

63 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Het buitendijkse profiel is op 5 boringen gebaseerd. Globaal is te zien dat er in het begin van het dijktraject een deklaag van klei aanwezig is en aan het einde van het traject een laagopbouw et over het algeeen zand aanwezig is. In het idden van het traject is geen voorland aanwezig, waardoor een gedeelte van het lengteprofiel ontbreekt. In de kruin zijn 4 sonderingen genoen en een relatief diepe boring. Hieruit is af te leiden dat de bovenste eter van de dijk uit zand bestaat. Na deze toplaag van zand bestaat de dijk uit klei. Er zijn nieuwe geotechnische lengteprofielen opgesteld door het grondonderzoek van Geodelft in 1996 aan te vullen et nieuwe boringen en sonderingen. Deze zijn weergegeven in bijlage 6. De lengteprofielen zijn volledig technisch benaderd. Hieree wordt bedoeld dat de grondlagen uit de boringen rechtstreeks et elkaar zijn verbonden. Er zijn bijvoorbeeld geen aannaes gedaan voor de aanwezigheid van een zandgeul. Wat opvalt, is dat het nieuwe grondonderzoek goed past binnen het lengteprofiel opgesteld door Geodelft. Er zijn twee aspecten die voor een nadere detaillering van het oude lengteprofiel hebben gezorgd: er blijkt een kleinere toplaag van zand aanwezig in het begin van het traject en ter plaatse van de eerste opgeerkte geul is klei aangetroffen waardoor deze geul inder breed is geworden. Deze twee verschillen zijn het gevolg van twee extra boringen. Hieruit kan geconcludeerd worden dat er voorzichtig oet worden ogegaan et bestaande lengteprofielen. Geulen zijn bijvoorbeeld oeilijk op te sporen. Er kan bijvoorbeeld et boringen o de 100 eter geen geul worden opgeerkt terwijl deze wel aanwezig is Hydraulische belastingen Hieronder zijn de hydraulische belastingen van het dijktraject weergegeven. Wat opvalt, is dat er geen waterstandsgegevens van het Zwarte Water beschikbaar zijn. Wel is bekend dat er een overslagdebiet aanwezig is dat kleiner is dan 0,1 l//s. Geohydrologisch odel In bijlage 7 is een doorsnede van het geohydrologisch odel (Overijssel 2008 gebaseerd op REGIS II) in weergegeven tot een diepte van NAP De doorsnede is binnendijks genoen ongeveer op 20 afstand van de dijk. In de doorsnede is, net zoals in de diepe boring en sonderingen te zien is, een tweelagensystee aanwezig. In tabel 1 is een overzicht weergegeven van alle lagen en bijbehorende doorlatendheden. Er is een cohesieve deklaag aanwezig van 2 tot 4 dikte, een watervoerend pakket van 8 en een watervoerend pakket van 79 dikte. Hieronder is een slecht doorlatende laag aanwezig et een dikte van 21 eter. De doorlatendheden uit het geohydrologisch odel koen niet overeen et de verwachte waardes na beschouwing van de boringen en sonderingen. Zo is er geen onderscheid te zien in doorlatendheid in de twee watervoerende pakketten. Ook is de doorlatendheid van de slecht doorlatende laag erg hoog (1,4*10-4 2,8*10-4 /s). Pagina 17 van 49

64 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Tabel 1: Aanwezige grondlagen en doorlatendheden in de doorsnede van het geohydrologisch odel in het achterland Soort laag Dikte [] kd [ 2 /dag] kh [/dag] k [/s] Deklaag 2 tot Watervoerend pakket ,6*10-4 7,2*10-4 Watervoerend pakket ,2*10-4 6,4*10-4 Slecht doorlatende laag Peilbuizen en polderpeilen Er is data beschikbaar van 6 peilbuizen. Van deze peilbuizen staan er 3 in het achterland (periode onitoring: ei, 2010 tot ei 2013) en 3 ver in het voorland periode (onitoring: oktober 2007 tot augustus 2010). De locaties van de peilbuizen zijn te vinden in bijlage 5. Odat er geen geeten waterstanden van het Zwarte Water beschikbaar zijn, kan er geen relatie worden gelegd tussen de peilbuis gegevens en corresponderende waterstanden van het Zwarte Water 1. Figuur 13: polderpeilen rond het dijktraject uit 2012 Zandwinzone Jutjesriet Ten Noordwesten van het dijktraject wordt een zandwinzone aangelegd (zie figuur 14). Van deze toekostige zandwinzone zijn een aantal diepe boringen en sonderingen aanwezig (zie paragraaf Ondergrondopbouw en grondeigenschappen). Een belangrijke eis van geeente Zwartewaterland is dat de stabiliteit van het dijktraject niet negatief beïnvloed wordt door de aanleg of het gebruik van de zandwinning. Geeente Zwartewaterland: Een belangrijke eis is dat de stabiliteit van de Zwolse dijk (onderdeel van dijkring 10) in geen geval negatief beïnvloed ag worden door de aanleg of het gebruik van de zandwinning. Daarnaast ag de zandwinning eventueel toekostige dijkversterkingen niet in de weg staan. De waterhuishouding is een belangrijke factor is voor de ruitelijke inrichting van het gebied 1 Later is gebleken dat er een RWS-eetpunt is bij k De gegevens hiervan zullen gebruikt worden bij een actualisatie van deze casus Pagina 18 van 49

65 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 rondo de zandwinning. In dit geval gaat het o een geïsoleerde plas is die niet gebruikt gaat worden voor bijvoorbeeld retentie [Ref 5.] Conclusies Figuur 14: Locatie van de toekostige zandwinzone Jutjesriet. Figuur 15: Saenvatting van de inventarisatie In figuur 15 Zijn alle conclusies van de inventarisatie saengevat. Hierin zijn duidelijk de risicovolle locaties te zien. De potentiele geulen/zandruggen voren het grootste risico op piping. Veel van deze geulen zijn opgespoord door iddel van inventarisatie van soft-data 2. Hieruit is te concluderen dat data als de AHN2-kaart, 2 Geen harde technische data. Soft-data zijn bijvoorbeeld historische-kaarten, bodekaarten en de AHN2-kaart. Pagina 19 van 49

66 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 historische kaarten, bodekaarten, terreininforatie en zandbanenkaarten erg belangrijk zijn in het opsporen van de aanwezigheid van eventueel voor het faalechanise piping risico volle locaties. 2.2 Stap 1.2: Wijzigingen toetskader Het traject is in de derde toetsronde afgekeurd op piping. De toetsrapportage uit de derde toetsronde is vergeleken et de nieuwe kennis die is opgedaan uit de gegevensinventarisatie welke is gerapporteerd in hoofdstuk 1. In de toetsing is het toetspeil aangehouden vanuit het VTV2006 (Voorschrift Toetsen op Veiligheid). Het VTV2006 is nog steeds leidend, waaree het beoordelingsschea piping en heave (figuur 16) nog steeds van toepassing is, net als de toetspeilen (figuur 17). In figuur 17 is te zien dat het toetspeil NAP +2,2 bedraagt, welke hoort bij een noroverschrijdingsfrequentie van 1/2000. Figuur 16: Beoordelingsschea piping en heave gedetailleerde toets [Ref 6.]. Figuur 17: Toetspeilen voor de waterkeringen langs het Zwarte Water [Ref 6.]. In de derde toetsronde is de eenvoudige toetsing gebaseerd op de ethode Bligh en een de opbarstcontrole. Er wordt niet naar de ethode Heave gekeken. De gedetail- Pagina 20 van 49

67 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 leerde toetsing is uitgevoerd confor de pipingregels uit het Technisch Rapport Zandeevoerende Wellen Voorliggende toetsing is uitgevoerd confor de pipingregels uit het Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen In het onderzoeksrapport wordt er in de eenvoudige toetsing niet getoetst op de ethode Bligh en wordt er eteen gebruik geaakt van de nieuwe forule van Selleijer [Ref 4.]. Daarnaast is de controle op opbarsten aangescherpt. 2.3 Stap 1.3: Identificeer aanscherpingsogelijkheden Met de uitgevoerde toetsing als vertrekpunt is het van belang inzicht te krijgen in de anier waarop invulling is gegeven aan de nieuwe anier van toetsen Invoerparaeters inclusief aanscherpingsogelijkheden Hydraulische belastingen Zoals in de vorige paragraaf is beschreven, is het toetspeil gelijk aan het toetspeil gehanteerd in de derde toetsronde (naelijk NAP + 2,2). De huidige polderpeilen zijn niet gelijk aan de derde toetsronde. In de derde toetsronde is er uitgegaan van een polderpeil van NAP 1,4. In figuur 13 zijn de huidige polderpeilen rond het dijktraject weergegeven. Hierin is te zien dat het huidige winterpeil NAP 1,3 bedraagt. Er is hierbij uitgegaan van het winterpeil odat in de winter ook de eeste waterafvoer plaatsvindt. Dit betekent dat er gerekend kan worden et een polderpeil dat 0,1 hoger is dan in de derde toetsronde. Waterschap Groot Salland is voorneens de kans op piping te verinderen door tijdens hoogwater de slootpeilen in het achterland op te zetten tot aaiveld en zo het verval over de waterkering te verinderen. In de derde toetsronde is er getoetst op piping rekening houdend et dit voorneen. In de huidige toetsing is er een scenario berekend waarbij het slootpeil is opgezet tot aaiveld. Het is niet bekend of Waterschap Groot Salland dit in de praktijk daadwerkelijk toepast. Odat het aaiveld achter de dijk hoger is gelegen dan het aaiveld verder in het achterland, kan het opzetten van de waterstand beteken dat het aaiveld verder in het achterland onder water kot te staan. Tijdsafhankelijkheid speelt geen rol op deze locatie en wordt daaro verder niet in beschouwing genoen. Scheatisatie Er is in de derde toetsronde één representatief profiel binnen het dijktraject gekozen, naelijk dwarsprofiel 10Z_400. Het profiel is een cobinatie van de eest ongunstige uitgangspunten et betrekking tot het hoogteverschil tussen het toetspeil en de waterstand achter de kering, de kwelweglengte en de dikte van het afdekkende pakket nabij het uittreepunt van het kwelwater. Als dit representatieve profiel voldoet, voldoet daaree het gehele traject. Tegenarguent is dat een cobinatie van eest ongunstige uitgangspunten kan resulteren in een ogelijk onterechte afkeuring. In voorliggende toetsing is er opnieuw gekeken welke dwarsprofielen aatgevend zijn voor het gehele dijktraject. Dit is gedaan aan de hand van het overzicht van de inventarisatie (figuur 15). Aan de hand van deze analyse zijn er drie interessante doorsnedes gevonden. Deze dwarsdoorsnedes zijn in figuur 18 en 19 weergegeven. Pagina 21 van 49

68 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Het gaat hierbij o dwarsprofiel 10Z_400, 10Z_401 en 10Z-402. Potentiele geulen/zandruggen ter plaatse van bebouwing zijn niet als aatgevend beschouwd odat hier het aaiveld hoger ligt waardoor het optredend hoogteverschil beperkt wordt. Onderdeel van de casus is dat van de aatgevende dwarsprofielen 1 dwarsprofiel wordt uitgewerkt en getoetst. Uiteindelijk zijn er wel 2 van de 3 aatgevende dwarsprofielen gescheatiseerd o het verschil in sterkte en belastingen inzichtelijk te aken. Dwarsprofiel 10Z_400 en 10Z_401 zijn gescheatiseerd en voor dwarsprofiel 10Z_401 zijn de berekeningen ten behoeve van de toetsing uitgevoerd. Dwarsdoorsnede 10Z_400 is als aatgevend beschouwt vanwege de potentiele geul (zie paragraaf 1.1) en het ontbreken van een voorland. Ter plaatse van dwarsdoorsnede 10Z_401 is een deklaag aanwezig, aar is er een kleine kans op de aanwezigheid van een zandgeul. Dwarsprofiel 10Z_401 is gekozen o te toetsen en het stappenplan voor de scheatiseringsfactor te doorlopen. Laatste is interessant o inzichtelijk te krijgen hoeveel invloed de kans op aanwezig van een geul heeft op de hoogte van de scheatiseringsfactor. Dwarsdoorsnede 10Z_402 is niet beschouwd, odat de geoetrie en ondergrond overeenkot et dwarsprofiel 10Z_ Z_400 10Z_401 10Z_402 Figuur 18: Maatgevende dwarsprofielen Pagina 22 van 49

69 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Figuur 19: De locatie van de aatgevende dwarsdoorsnedes. Bode - en geohydrologische scheatisatie In de derde toetsronde is er uitgegaan van een deklaag van 2 eter dik en een watervoerende laag et een dikte van 100. In de geavanceerde berekening is er bij de toepassing van ethode Selleijer uitgegaan van een watervoerende laag van 50. Het watervoerende pakket is onderverdeeld in een relatief fijne bovenlaag van zand, waaronder zich een grovere zandlaag bevindt. Odat deze onderverdeling in de onderzoeken is terug te vinden kan het systee als een tweelagensystee gezien worden. De fijnere bovenlaag is bepalend voor de erodeerbaarheid van de zandlaag in geval dat piping optreedt. De grove zandlaag is bepalend voor de grondwaterstroing en doorlatendheid. De scheatisatie van het dijklichaa is onbekend. Er is geen rekening gehouden et constructieve eleenten in de ogeving van de dijk. In voorliggende toetsing wordt er globaal over het hele dijktraject rekening gehouden et onderstaande(tabel 2) diktes van de grondlagen Deze volgen uit zowel de geohydrologisch odel als de (diepe)boringen. Tabel 2: Diktes van de aanwezige grondlagen in het achterland. Soort laag Dikte [] Klei/veen 2 tot 4 Matig fijn zand 4 tot 8 Grof zand 80 Slecht doorlatende laag 20 Aan de hand van de boringen is er een dijkopbouw gescheatiseerd. In het dijklichaa bevindt zich zowel een zandlaag als een kleilaag. De kleilaag is circa 1,5 tot 2 dik en loopt van de buitenteen tot de binnenteen. Verwacht wordt dat de dijk is afgedekt et een kleibekleding et uitzondering van de locatie waar geen voorland aanwezig is. Dit laatste is echter niet uit de bestaande gegevens bevestigd. Voor beide dwarsdoorsnedes is de bodeopbouw uit tabel 2 geoptialiseerd. In deze optialisatie is de tabel aangevuld et lokale boringen. De geoptialiseerde dwarsdoorsnedes zijn te vinden in bijlage 8. Ter plaatse van dwarsdoorsnede 10Z_400 is er een potentiele geul aanwezig waardoor er geen deklaag in het achterland is eegenoen. De diepte van deze geul is onbekend, aar aangenoen wordt dat de geul de cohesieve deklaag doorsnijdt. Dit resulteert in een watervoerend pakket van atig fijn zand et een grotere dikte dan aangegeven in tabel 2. Pagina 23 van 49

70 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 De effectieve dikte van het watervoerend pakket kan worden bepaald aan de hand van een grondwaterstroingsodel. Door de afbakening van werkzaaheden voor deze casus is er geen grondwaterstroingsodel geaakt. De effectieve dikte van het watervoerend pakket is hierdoor niet te bepalen waardoor de totale dikte in rekening is gebracht. De grondopbouw tot en et een diepte van NAP -6 is weergegeven in figuur 20. Figuur 20: Bodeopbouw dwarsdoorsnede 10Z_400 t/ NAP -6 diep (voor de gehele dwarsdoorsnede zie bijlage 8). Ter plaatse van dwarsdoorsnede 10Z_401 is er wel een deklaag eegenoen in het achterland. De grondopbouw tot en et een diepte van NAP -6 is weergegeven in figuur 21. In de figuur is te zien dat er een deklaag aanwezig is et een dikte van 1 tot 3. Plaatselijk is er onder het aaiveld atig fijn zand aanwezig. Dit is ook het geval ter plaatse van het uittredepunt. Onder de deklaag is er een atig fijne zandlaag aanwezig et een dikte van 2 tot 4. Daaronder bevindt zich een laag van grof zand van ongeveer 80 dik. Ook hier is de dikte van het watervoerend pakket door de afbakening van werkzaaheden voor deze casus niet te bepalen waardoor de totale dikte van 85 in rekening is gebracht Figuur 21: Bodeopbouw dwarsdoorsnede 10Z_401 t/ NAP -6 diep (voor de gehele dwarsdoorsnede zie bijlage 8). De bovenstaande grondlagen worden als hoogeen beschouwd. Pagina 24 van 49

71 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Voluegewicht In de derde toetsronde is er voor dijkring 10 één voluegewicht toegepast bij de controle op opbarsten. In deze berekening is er voor de deklaag een voluegewicht aangehouden van 11 kn/ 3. In tabel 3 zijn alle toegepaste grondsoorten weergegeven et bijbehorend voluegewicht voor de huidige toetsing en de derde toetsronde. Te zien is dat de voluegewichten overeen koen. De grondsoorten zijn bepaald op basis van het uitgevoerde grondonderzoek, zie bijlage 1, en NEN C1 tabel 2b. Tabel 3: Voluegewichten (natuurlijk vochtgehalte) toegepast in de huidige toetsing en de derde toetsronde. Grondsoort Huidige toetsing Derde toetsronde γ [kn/ 3 ] γ [kn/ 3 ] Veen, atig voorbelast Zand, atig fijn 18 19,5 Grof zand, licht grindig 18 - Klei, organisch atig Korrelverdeling In de derde toetsronde is er voor de gehele dijkring één d 70 -waarde aangenoen van 0,210. Het gaat hierbij o een laag karakteristieke waarde. In de huidige toetsing is de d 70 -waarde bepaald aan de hand van alleen korrelverdelingen ter plaatse van het dijktraject. Het gaat hierbij o 5 korrelverdelingen welke zijn bepaald in de zandlaag onder de kleilaag. Van deze korrelverdelingen zijn er twee waarvan er alleen een d 10,50,60 en 70 -waarde bekend is. In figuur 22 zijn de d 70 -waardes van de korrelverdelingen weergegeven et de bijbehorende diepte. In de grafiek is te zien dat de hoogste d 70 -waarde relatief diep in de bode aanwezig is, echter de onderkant van de kleilaag bevindt zich ter plaatse van deze locatie ook dieper. 0 d 70 waarde [] 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Diepte [ aaiveld] 1 2 0,236 0,215 0,273 0,221 0,386 3 Figuur 22: d 70 -waarde als functie van de diepte Pagina 25 van 49

72 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bij de karakteristieke schatting van de laaggeiddelde waarde is uitgegaan van een lokaal waarneingsbestand. De resultaten zijn weergegeven in tabel 4. Tabel 4: Schatting van de d 70 -waarde. Soort waarde d 70 -waarde [] Laaggeiddelde waarde 0,203 Geiddelde waarde 0,266 Miniale waarde 0,215 De d 7 -waarde is overgenoen uit het onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen (208 µ). Doorlatendheid In de derde toetsronde is het aatgevende profiel getoetst op opbarsten en op piping. Voor de controle op opbarsten is een stijghoogte gehanteerd die gebaseerd is op een doorlatendheid van 50 /dag (5,79*10-4 /s) en een dikte van 100. Voor de piping toets is een geavanceerde toetsing uitgevoerd waarbij de doorlatendheid is geoptialiseerd et behulp van MSeep. In MSeep is een 2 lagenodel geodelleerd. De berekeningen resulteren in een doorlatendheid van het watervoerende pakket van 2,85*10-4 /s. Hieree leidt de odellering van een tweelagensystee tot een aanpassing en aanscherping van de toetsing. De doorlatendheid voor voorliggende casus is bepaald aan de hand van onderstaande forule [Ref. 7]. Deze forule is alleen geldig bij een zandfractie groter dan 16 µ. k = (C 0 1,83*10 3 * Ln(U))d 10 2 U = d 60 /d 10 waarin: k: doorlatendheid [/s] C 0 : kwalitatieve aanduiding van de in situ pakkingsdichtheid [-] (los: 15000) De pakking is afhankelijk van de porositeit en de gelijkatigheidscoëfficiënt. Odat de porositeit een onbekende factor is, wordt er gekozen voor de eest conservatieve pakking. Dit is een losse pakking odat deze zorgt voor een hogere doorlatendheid. Voor de berekeningen is gebruik geaakt van de hoog geiddelde waarde van de doorlatendheid (uitgaand van een lokaal waarneingsbestand). Tabel 5: Doorlatendheid per korrelverdeling Data punt d10 [µ] d60 [µ] U [-] Pakking [-] k [/s] A105 0, , , ,17*10-5 A108 0, , , ,55*10-5 A118 0, , , ,39*10-4 HB D 0, , , ,29*10-4 HB D 0, , , ,01*10-4 Hoog geiddelde 0, , , ,31*10-4 Hierin is de aatgevende doorlatendheid dikgedrukt aangegeven. Pagina 26 van 49

73 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 In tabel 6 zijn de doorlatendheden van de aanwezige zandlagen saengevat die zijn gehanteerd in de berekeningen. De aatgevende doorlatendheden zijn dikgedrukt aangegeven. Odat er voor de grove zandlaag geen korrelverdelingen beschikbaar zijn, is de doorlatendheid van grof zand overgenoen uit het onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen [Ref. 4]. De doorlatendheid van het grof zand is hieree afgerond 7,2x zo hoog als de doorlatendheid van het atig fijn zand. Tabel 6: Saenvatting doorlatendheden Soort laag k [/s] volgens forule [Ref. 7] k [/s] volgens tabel 9.1 [Ref. 4] Zand, atig fijn 1,39*10-4 3*10-4 Grof zand, licht grindig - 1*10-3 Odat er et de forule van Selleijer alleen een éénlaagssystee beschouwd kan worden, wordt de doorlatendheid van de watervoerende grondlagen in een tweelagensystee ogerekend naar 1 representatieve doorlatendheid voor beide lagen. De gehanteerde representatieve doorlatendheid is een gewogen geiddelde van de doorlatendheid en de laagdikte van beide zandlagen. Dit wordt gedaan aan de hand van onderstaande forule. Voor de doorsnede 10Z_401 resulteert bovenstaande forule in een doorlatendheid van 9,59*10-4 /s. Deze doorlatendheid wordt geassocieerd et grof zand en is ongeveer 7 x zo groot als de doorlatendheid van atig fijn zand. Kwelweglengte In de derde toetsronde is in de eenvoudige toetsing et Bligh en in de geavanceerde toetsing et Selleijer een kwelweglengte van 21 aangenoen. Tevens is er rekening gehouden et een voorland van 1. Het intredepunt bevindt zich hier in het Zwarte Water en het uittredepunt bevindt zich ter plaatse van de binnenteen. De controle voor opbarsten is uitgevoerd ter plaatse van de binnenteen van de dijk. In de forule van Selleijer en Bligh is de weerstand van de deklaag eegenoen in de berekening. In figuur 20 en 21 zijn de aatgevende dwarsprofielen weergegeven. In deze figuren is het intredepunt, de kwelweglengte en het uittredepunt weergegeven. Het intredepunt ligt in beide dwarsdoorsnedes in de buitenteen van de dijk aan het begin van het Zwarte Water. Er is hier geen voorland aanwezig. Het uittredepunt ligt voor beide dwarsprofielen aan de binnenteen van de waterkering, odat ter plaatse van dwarsprofiel geen deklaag aanwezig is en ter plaatse van dwarsprofiel 10Z_401 opbarsten optreedt. De kwelweglengte voor dwarsdoorsnede 10Z_400 bedraagt daaree 20,12 en de kwelweglengte voor dwarsdoorsnede 10Z_401 bedraagt 21,52. Heave In de derde toetsronde heeft er geen toetsing op Heave plaatsgevonden. Ter plaatse van dwarsdoorsnede 10Z_400 kan Heave niet optreden door het ontbreken van een deklaag. Ter plaatse van dwarsprofiel 10Z_401 is wel een deklaag aanwezig en is et de opdrachtgever afgesproken o deze locatie ook te toetsen van de ethode Heave. Pagina 27 van 49

74 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Afhankelijk van de dikte van de deklaag, kan het uittredepunt getoetst worden op basis van de ethode Heave. De zandkorrels oeten iers door het opbarstkanaal opgetild worden, o te kunnen uittreden en een kanaal te kunnen laten ontstaan. Afgesproken is deze locatie te toetsen op Heave en te kijken of et deze ethode een piping locatie alsnog goedgekeurd zou kunnen worden. Confor onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen is gecontroleerd of het verhang door het opbarstkanaal groot genoeg is o de zandkorrels op te tillen, waarbij het risico op zandtransport aanwezig is als geldt: i c;rep > 0,5. i c;rep = H/d Hierin is: i c;rep : Representatieve waarde van het kritieke verticale uittreeverhang [-] H : Stijghoogteverschil over het afdekkende pakket slechtdoorlatende lagen nabij het uittredepunt [] d : Miniuaat van de dikte van het afdekkende pakket slecjt doorlatende lagen nabij het uitredepunt [] i c;rep = 1,3/2,52 i c;rep = 0,52 Uit bovenstaande berekening volgt dat de waterkering niet voldoet aan het Heavecriteriu. Overige paraeters Een aantal overige paraeters zijn in voorliggende casus gewijzigd ten opzichte van de derde toetsronde. In tabel 7 zijn deze wijzigingen weergegeven. Tabel 7: Overige invoerparaeters. Huidige paraeters confor onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen. Factor Verklaring Waarde 3 e toetsronde Waarde Huidige toetsing Bron p schijnbaar voluegewicht van zandkorrels onder water 17 [kn/ 3 ] 16 [kn/ 3 ] Nor w Voluegewicht water 10 [kn/ 3 ] 9,81 [kn/ 3 ] Nor θ Rolweerstandshoek 41 [ ] 37 [ ] Nor η Sleepkrachtfactor (coëficiënt van White) 0,25 [-] 0,25 [-] Nor Pagina 28 van 49

75 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Verkenning aard en ovang versterkingsopgave 3.1 Stap 2.1: Toetsing piping In dit hoofdstuk is het dijktraject getoetst op opbarsten en op het faalechanise piping aan de hand van het onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen [Ref. 4] en Technisch Rapport Grondechanisch Scheatiseren bij Dijken [Ref. 3]. Bij de toepassing van deze toetsingen is een belangrijk onderdeel de bepaling van de scheatiseringsfactor. Het stappenplan voor het vaststellen van de scheatiseringsfactor is ook gehanteerd als gevoeligheidsanalyse. Er is daaree geen afzonderlijke gevoeligheidsanalyse uitgevoerd Scheatiseringsfactor In de nieuwe toetsregels voor opbarsten en piping is de scheatiseringsfactor opgenoen. De scheatiseringsfactor dient bepaald te worden aan de hand van Technisch Rapport Grondechanisch Scheatiseren bij Dijken [Ref. 3]. De uitwerking o tot de scheatiseringsfactor te koen is weergegeven in de volgende 2 paragrafen Opbarsten In het toetsproces wordt de waterkering eerst op opbarsten getoetst. Zonder opbarsten is er iers geen uittredepunt en daaree ook geen risico op piping. Odat er in dwarsdoorsnede 10Z_400 geen deklaag aanwezig is zal alleen dwarsdoorsnede 10_Z401 worden getoetst op opbarsten. Dwarsprofiel 10Z_400 krijgt in feitelijk eteen het toetsoordeel onvoldoende voor de controle opbarsten. De toetseis voor opbarsten is als volgt gedefinieerd: F opb 1,2 b,opb F opb = h crit /h optr Hierin is: F opb : Veiligheidsfactor tegen opbarsten [-] b,opb : Scheatiseringsfactor voor opbartsen [-] h crit : De grondwaterdruk in de watervoerende zandlaag die nodig is o de erboven gelegen waterreende deklaag op te laten barsten [kn/ 3 ] h optr : De optredende grondwaterdruk in de zandlaag bij toetspeil van het buitenwater [kn/ 3 ] De eerste stap in de werkwijze voor de controle op opbarsten is het bepalen van een basis veiligheid (F opb ). Aangenoen is dat de aatgevende locatie voor opbarsten zich nabij de binnenteen van de waterkering bevindt. Zoals te zien is in de dwarsdoorsnede (figuur 21) bestaat de deklaag hier uit 1 veen en 1,52 zand. Uitgaande van een voluegewicht van 11 kn/ 3 voor het veen en 18 kn/ 3 voor het zand geeft de deklaag een druk van 38,36 kn/ 3 in verticale richting (naar beneden). Er is dus een opwaartse druk nodig van eer dan 38,36 kn/ 3 o de deklaag op te doen barsten. Dit kot neer op een waterkolo van 3,84 ten opzichte van onderkant deklaag. De grenspotentiaal van de deklaag is hieree NAP +1,84. Pagina 29 van 49

76 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 De stijghoogte ter plaatse van de binnenteen bedraagt NAP +1,89. Deze stijghoogte is bepaald confor TRZW, waarvan de uitwerking is weergegeven in bijlage 9. De opwaartse druk ter plaatse van de binnenteen van de dijk bedraagt hier 38,9 kn/ 3 (dus een waterkolo van 3,89 ten opzichte van de onderkant deklaag). Met deze gegevens kan de basis veiligheidsfactor tegen opbarsten worden bepaald. F opb = h crit /h optr F opb = 3,84/3,89 F opb = 0,99 Hieruit volgt dat de locatie sowieso niet voldoet aan de veiligheid tegen opbarsten. De scheatiseringsfactor is iers hoger dan 1,0 en de totale veiligheidsfactor waaraan getoetst dient te worden is groter dan 1,2. Odat dit een casus is, zullen de stappen voor het bepalen van de scheatiseringsfactor wel worden doorlopen. Scheatiseringsfactor Bij de bepaling van de scheatiseringsfactor worden er verschillende scenario s doorgerekend. Van deze scenario s wordt de veiligheidsfactor berekend. Het verschil tussen de berekende veiligheidsfactor en de basisveiligheidsfactor in cobinatie et de kans van voorkoen bepaald dan de te hanteren scheatiseringsfactor. Tabel 8 geeft een overzicht van alle scenario s et bijbehorende scheatiseringsfactor. In de laatste regel is de scheatiseringsfactor weergegeven die volgt uit de analyse van de scenario s. Tabel 8: Invultabel bepaling scheatiseringsfactor voor opbarsten Scheatisering F opb F opb P b,opb Scenario [-] [-] [-] [-] Basis scheatisering 0,99 n.v.t. 1: Toplaag klei 0,87-0,12 0,1 3: Slappe klei 0,83-0,16 0,01 1,16 2: Dunner veen ,01 0,2 1,01 4: GWS op zoerpeil 0,98 0,00 0,01 5: GWS 20 c olaag 0,99 0,00 0,01 1,01 Benodigde scheatiseringsfactor b,opb (axiu van de gevonden waarden) 1,16 Scenario 1: Toplaag klei Als de toplaag uit klei bestaat i.p.v. zand zal de deklaag sneller opbarsten door het lagere voluegewicht van de kleilaag. In het lengteprofiel (bijlage 6) is te zien dat er ten Noorden van het dwarsprofiel een toplaag van klei bevindt. Odat er geen boring beschikbaar is direct ter plaatse van het dwarsprofiel is de kans aanwezig dat zich ook hier een kleilaag bevindt. Scenario 2: Dunner veen Als de onderkant van de deklaag hoger blijkt te zijn zal de deklaag sneller opbarsten. Dit betekent naelijk een dunnere veenlaag. In scenario 2 is aangenoen dat de onderkant veenlaag 0,5 hoger ligt en daaree 0,5 dunner. Pagina 30 van 49

77 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Scenario 3: Slappe klei In het geval van scenario 1 kan het voluegewicht van de kleilaag lager zijn dan eerst gedacht. In scenario 3 is aangenoen dat het voluegewicht van de kleilaag 1 kn/ 3 lager is (=14 kn/ 3 ). Scenario 4: Polderpeil gelijk aan zoerpeil In de basis scheatisatie is verondersteld dat het toetspeil enkel voorkot in het winterseizoen. Dit resulteert in een winterpolderpeil. In scenario 4 is aangenoen dat het polderpeil hoger ligt dan verwacht. Als niveau is het zoerpeil aangenoen welke NAP -1,1 bedraagt. Scenario 5: Polderpeil 20 c olaag In dit scenario is het polderpeil verlaagd et 20 c. Hieree is de grondwaterstand verlaagd tot NAP -1,5. Toetsing Op basis van de analyse voor de scheatiseringsfactor wordt het volgende geconcludeerd: F opb 1,2 b,opb 0,99 1,39 (1,2*1,16) voldoet niet Het eindoordeel van de controle op opbarsten is ONVOLDOENDE Faalechanise piping (Selleijer) Odat dwarsprofiel 10Z_401 is afgekeurd op opbarsten, dient gecontroleerd te worden of er voldoende kwelweglengte aanwezig is. Ter plaatse van dwarsprofiel 400 is geen deklaag aanwezig en dient daaree ook gecontroleerd te worden op piping. Echter, afgesproken is o in voorliggende casus 1 dwarsprofiel te berekenen. Er is gekozen voor dwarsprofiel 10Z_401. Voor het faalechanise piping wordt de volgende toetseis gedefinieerd: F pip b,pip F pip = H c / H optr H c = 1/ n * H c, Selleijer H optr = H buiten H binnen 0,3d Hierin is: F pip : Veiligheidsfactor voor piping [-] b,pip : Scheatiseringsfactor voor piping [-] n : Veiligheidsfactor voor piping [-] H c : Het berekende kritiek verval over de dijk bij toetsbelasting [] H optr : Het optredende verval bij toetsbelasting [] H c, Selleijer : Het et de forule van Selleijer berekende kritieke verval [] H buiten : Buitenwaterstand bij toetsbelasting [] H binnen : Binnenwaterstand bij toetsbelasting [] Bij de toetsing op het faalechanise piping wordt de forule van Selleijer toegepast zoals staat beschreven in het onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen. Pagina 31 van 49

78 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 In deze berekening worden de invoerparaeters toegepast welke staan beschreven in hoofdstuk 1. De berekeningen zijn weergegeven in bijlage 10. Alvorens de scheatiseringsfactor kan worden bepaald is er een basis veiligheid bepaald (F pip ). F pip = H c / H optr F pip = 0,78/2,74 F pip = 0,28 De berekende veiligheid is lager dan 1,0, waaruit geconcludeerd kan worden dat het dwarsprofiel sowieso als onvoldoende wordt beoordeeld. De scheatiseringsfactor is iers hoger dan 1,0. Odat dit een casus is, zullen de stappen voor het bepalen van de scheatiseringsfactor alsnog worden doorlopen. Het stappenplan is in voorliggende casus ook gehanteerd als gevoeligheidsanalyse. Scheatiserings veiligheidsfactor Voor het bepalen van de scheatiseringsfactor worden net als voor de scheatiseringsfactor voor opbarsten verschillende scenario s doorgerekend. In tabel 9 is overzicht weergegeven van alle scenario s et de daaruit volgende scheatiseringsfactor. In de laatste regel is de scheatiseringsfactor weergegeven die volgt uit de analyse. Tabel 9: Invultabel bepaling scheatiseringsfactor voor piping Scheatisering F pip F pip P b,pip Scenario [-] [-] [-] [-] Basis scheatisering 0,28 n.v.t. 1: Effectieve dikte watervoerend pakket 2: Lagere doorlatendheid 0,31 0,02 0,3 0,54 0,26 0,01 1,00 4: Polderpeil tot aaiveld 3: Lagere d 70 -waarde 0,54 0,26 0,1 1,00 0,27-0,01 0,1 5: Verlaging polderpeil 0,27-0,02 0,01 1,08 * 6: Zonder deklaag 0,22-0,06 0,01 7: Dunne zandlaag 0,28 0,00 0,3 1,00 Benodigde scheatiseringsfactor (axiu van de gevonden waarden) b,pip 1,08 * De so van deze kansen is hoger dan 0,3 % welke is opgenoen in de toetstabel 3.6 uit het docuent Grondechanisch scheatiseren bij dijken [ref.3]. Onduidelijk is welke aanpassingen gedaan oeten worden. In de schatisatie van acrostabiliteit kan in deze categorie de kans oplopen tot 50% en kot de sheatiseringsfactor overeen et de scheatiseringsfactor van de laagste soatie uit de hogere categorie. Deze aanpak is nu gehanteerd voor het bepalen van de scheatiseringsfactor. Hieruit volgt een scheatiseringsfactor die valt in de categorie -0,1 tot -0,2 et een soatie kleiner dan 0,3 % en bedraagt de scheatiseringsfactor 1,08. Pagina 32 van 49

79 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Scenario 1: Dikte watervoerend pakket In het eerste scenario is de dikte van het watervoerend pakket verinderd. In plaats van de gehele dikte van het watervoerend pakket toe te passen is een dikte toegepast die gelijk is aan de kwelweglente (22 ). Door het veranderen van de dikte van het watervoerend pakket veranderd ook de doorlatendheid door iddel van het gewogen geiddelde (zie aanscherpingsogelijkheden). Door de dikte te reduceren wordt de berekende veiligheid 0,02 hoger in plaats van lager. De scheatiseringsfactor wordt niet lager dan 1,0, waardoor er geen scheatiseringsfactor wordt bepaald op basis van scenario 1. Scenario 2: Lagere doorlatendheid De doorlatendheid van het watervoerend pakket is olaag gebracht. De doorlatendheid van enkel het atig fijn zand is aangehouden. Er is dus geen rekening gehouden et de doorlatendheid van het grove zand. Deze wijziging volgt in een hogere veiligheid. Er wordt net als scenario 1 geen scheatiseringsfactor bepaald. Opgeerkt wordt dat deze wijziging derate veel invloed heeft dat beoordeeld dient te worden of de scheatisering niet te conservatief is geweest. Hierop zal worden ingegaan in de volgende stap 2.2. Scenario 3: Lagere d 70 -waarde In dit scenario is de d 70 -waarde van het atig fijn zand verlaagd et ongeveer 10%. Dit betekent een daling van 203 µ naar 180 µ. Scenario 4: Polderpeil tot aaiveld Het polderpeil is in deze situatie opgezet tot het aaiveld. Waterschap Groot Salland heeft een protocol opgesteld voor het verhogen van de slootpeilen tijdens hoogwater o zo het verval over de waterkering te verinderen. Het is niet bekend of dit protocol al in werking is getreden. Zoals in tabel 9 te zien is, heeft deze aatregel een gunstig effect op de veiligheid. Scenario 5: Verlaging polderpeil In scenario 5 is het polderpeil verlaagd et 20 c. Een verlaging van het polderpeil heeft een nadelig effect op het faalechanise piping. Scenario 6: Zonder deklaag In dit scenario is een situatie bekeken waarin er geen deklaag aanwezig is. In het lengteprofiel is te zien dat de deklaag op een aantal plaatsen ontbreekt. Bij de aanwezigheid van een zandgeul/zandrug kan de deklaag ook lokaal ontbreken. Scenario 7: Dunne zandlaag In de basis scheatisatie is er een atig fijne zandlaag gescheatiseerd et een dikte van 4. In deze situaties wordt deze zandlaag verlaagd naar 2. Lokaal kan er een dunnere laag voorkoen. Toetsing Op basis van de analyse voor de scheatiseringsfactor resulteert het eindoordeel voor piping in: F pip b,pip 0,28 1,08 0,28 1,08 voldoet niet Pagina 33 van 49

80 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Het eindoordeel voor piping ter plaatse van dwarsprofiel 10Z_401 is ONVOLDOEN- DE. 3.2 Stap 2.2: Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek De scenario s die zijn opgesteld voor het bepalen van de scheatiseringsfactor geven inzicht in de gevoeligheden van de invoerparaeters. In voorliggende casus kan een wijziging van de invoerparaeters voornaelijk voor de piping analyse grote gevolgen hebben. Op dit oent voldoet de toetsing op piping rui niet aan het vereiste veiligheidsniveau. Indien de basisscheatisatie wordt aangepast et de wijzigingen uit de 2 scenario s die een gunstig effect hebben op de veiligheid (scenario 2 en 4), resulteert dit in een voldoende beoordeling. Met betrekking tot opbarsten is de verwachting dat onder alle te verwachte ostandigheden niet voldaan wordt aan het opbarstcriteriu Aanbeveling aanvullend onderzoek In deze casus kan een aanvullende beschouwing van de doorlatendheid en het opzetten van het slootpeil resulteren in een positief toetsoordeel. Echter, dit is alleen het geval bij een doorlatendheid van 1x10-4. Een scheatisatie in een grondwaterstroingsodel heeft hierbij een toegevoegde waarde en geeft inzicht in het te verwachten stroingsbeeld. De doorlatendheid die uit het grondwaterstroingsodel volgde in de derde verlengde toetsronde was echter niet laag genoeg o nu tot een voldoende toetsoordeel te kunnen koen. Voornaelijk het opzetten van het slootpeil heeft veel invloed op het eindoordeel, aar is niet voldoende als de doorlatendheid niet lager is dan volgt uit de bestaande gegevens en het grondwaterstroingsodel welke in de derde toetsronde is gehanteerd. De verwachting is dat aanvullende korrelverdelingen ook niet zullen leiden tot een positief eindresultaat, gezien de beperkte invloed. Monitoring van de doorlatendheid in het watervoerende pakket is ten behoeve van de toetsing een absolute eerwaarde, waaree direct gecontroleerd kan worden of in de effectieve grondwaterstroingszone een doorlatendheid optreedt die gunstige gevolgen heeft voor het piping echanise. Geconcludeerd kan worden dat op dit oent nog niet et zekerheid vastgesteld kan worden dat invoerparaeters door aanvullende werkzaaheden en etingen zodanig aangepast kunnen worden dat voldaan wordt aan het vereiste veiligheidsniveau. Het wordt wel aanbevolen o nog een keer kritisch naar de invoerparaeters te kijken, de doorlatendheden in de effectieve zone te eten en gebruik te aken van het grondwaterstroingsodel. Pagina 34 van 49

81 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari Vervolgwerkzaaheden Werkwijzer Piping bij Dijken Na het bepalen van het nut en noodzaak van het aanvullen onderzoek zou er een aanvullende dataverzaeling oeten plaatsvinden waarna vervolgens de aarde en ovang van de versterkingsopgave vastgesteld dient te worden en het ontwerp dient te worden opgesteld (stap 3 tot en et 5 uit het stappenplan van de Werkwijzer Piping bij Dijken). Deze stappen zijn geen onderdeel van de opdracht in voorliggende casus. Pagina 35 van 49

82 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Literatuurlijst [Ref 1.] Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie 1, 2014 [Ref 2.] Technisch Rapport Zandeevoerende Wellen, 1999 [Ref 3.] Technisch Rapport Grondechanisch Scheatiseren bij Dijken [Ref 4.] Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen, 2012 [Ref 5.] Geeente Zwartewaterland (2012), Besteingsplan buitengebied herziening zandwinning. [Ref 6.] VTV 2006, 2007 [Ref 7.] Rooijen, H den, (1992), Literatuuronderzoek doorlatendheid- korrelkarakteristieken, Grondechanica Delft, Rapport Pagina 36 van 49

83 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlagen Pagina 37 van 49

84 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 1 Grondonderzoek

85

86

87

88 MONSTER NR DIEPTE t.o.v. NAP [] BODEM PROFIEL BESCHRIJVING BODEM PROFIEL HB D 0.36 Zand, sterk siltig, sterk hueus, bruin, zwart TTTTA _^-0.44 Klei, atig siltig, zwak zandig, atig hueus, bruin "\-0.74 Zand (atig fijn) tot Zand (atig grof), grijs Veen (atig vast), bruin K N -^-2.64 Zand (uiterst fijn), atig siltig, atig veen, grijs Zand (atig fijn) tot Zand (atig grof), atig siltig, grijs Einde boring Uitvoering : Peiling PB : Boring bij Boonneester : JMM/MGD MV : NAP Geeten GWS : MV GHG :MV GLG :MV HB A '_5^ A A N 0.45 Zand (atig fijn), atig siltig, zwak hueus, puinhoudend, bin, et ^wortelresten 1^-0.25 Zand (atig fijn), uiterst siltig, zwak hueus, puinhoudend, bruin, et \^wortelresten \-0.45 Zand (atig grof), atig siltig, grijs, et wortelresten \-1.15 Zand (atig fijn), sterk siltig, bruin, grijs Einde boring Uitvoering : Peiling PB : Boring bij Boonneester : JMM/MGD MV : NAP Geeten GWS : MV GHG : MV GLG :MV.. X: Y: HANDBORING VOLGENS NEN 5104 VEILIGHEIDSTOETSING DIJKRING 10: MASTENBROEK Opdr. : Boring: HB D HB A

89 Boring: HB D Diepte ( tov NAP) Monsternr. Bodebeschrijving volgens NEN B 0^6-1.SS groenstrook Zand, atig fijn sterk hueus zwak klei#g, beige-bruin Klei, atig hu sus, grijsbruin, v Zand, atig fijn, grijs -1,00- -2, ,00- Uitvoering: X: Y: ,019 MV(lov NAP):-0,155 GWS(clovMV):120 GHG (c tov MV): GLG (ctovmv): Bk PB ( tov NAP): BORING VOLGENS NEN 5119 GRONDONDERZOEK DIJKRING 10, FASE 3, SECTIE 3, GENEMUIDEN-SPOOLDERSLUIS Booreester: Bijlage:

90 Boring: HB A Diepte ( tov NAP) Monster. Bodebeschrijving volgens NEN ,00-0,00- -1,00-3////////të o.pe 0.66 o,3e 0,06 gras Klei, sterk hueus, bruin, v Zand, atig fijn, atig hueus, bruingrijs Zand, atig fijn, zwak roesthoudend, beige Zand, atig fijn, zwak hueus, grijsbruin -0.B4 \ Klei, zwak zandig, sterk hueus, bruin, v \ Klei, zwak hueus, zwak veenhoudend, grijs, s / veenlaagjes -LM Zand, zeer fijn, zwak siltig, grijs Uitvoering: X: ,226 Y: ,666 MV(Iov NAP): 1,26 GWS (c tov MV): 160 GHG (c tov MV): GLG (c tov MV): Bk PB ( tov NAP): BORING VOLGENS NEN 5119 GRONDONDERZOEK DIJKRING 10, FASE 3, SECTIE 3, GENEMUIDEN-SPOOLDERSLUIS Booreester; Bijlage:

91 Boring: HB CD Diepte ( tov NAP) Monsternr. Bodebeschrijving volgens NEN 5104 ^ 1,00-0,00- -1, gras 1.25 Klei, sterk hueus, bruin, v 0,65 Klei, zwak hueus, atig roesthoudend, grijs-roodbruin, v 0,25 Klei, sterk hueus, bruin, v, Klei, blauwgrijs, v ~\ Veen, bruin, v Klei, zwak hueus, zwak zandig, zwak veenhoudend, bruin-grijs, v / geroerd Uitvoering: X: ,022 Y: ,181 MV(lov NAP): 1,454 GWS (c tov MV): 90 GHG (c tov MV): GLG (c tov MV): Bk PB ( tov NAP): 1.35 BORING VOLGENS NEN 5119 GRONDONDERZOEK DIJKRING 10, FASE 3, SECTIE 3, GENEMUIDEN-SPOOLDERSLUIS Booreester: Bijlage:

92 Boring: HB D Diepte ( tov NAP) Monsternr. Bodebeschrijving volgens NEN gras -0,46 Klei, sterk hueus, atig slakhoudend Klei, atig hueus, uiterst siltig, resten puin, bruin, v Veer, resten hout, bruin, ineraalar (H'1/R1/N4/C,W) ? «Klei, grijs, v Zand, zeer fijn, sterk siltig, grijs A Uilvoering: X: ,434 Y: ,773 MV ( tov NAP): 0,24 GWS (c tov MV): GHG (c tov MV): GLG (c tov MV): Bk PB ( tov NAP): 0.14 BORING VOLGENS NEN 5119 GRONDONDERZOEK DIJKRING 10, FASE 3, SECTIE 3, GENEMUIDEN-SPOOLDERSLUIS Booreester: Bijlage:

93 MONSTER NR DIEPTE t.o.v. NAP [] BODEM PROFIEL BESCHRIJVING BODEM PROFIEL HB D 0.36 Zand, sterk siltig, sterk hueus, bruin, zwart TTTTA _^-0.44 Klei, atig siltig, zwak zandig, atig hueus, bruin "\-0.74 Zand (atig fijn) tot Zand (atig grof), grijs Veen (atig vast), bruin K N -^-2.64 Zand (uiterst fijn), atig siltig, atig veen, grijs Zand (atig fijn) tot Zand (atig grof), atig siltig, grijs Einde boring Uitvoering : Peiling PB : Boring bij Boonneester : JMM/MGD MV : NAP Geeten GWS : MV GHG :MV GLG :MV HB A '_5^ A A N 0.45 Zand (atig fijn), atig siltig, zwak hueus, puinhoudend, bin, et ^wortelresten 1^-0.25 Zand (atig fijn), uiterst siltig, zwak hueus, puinhoudend, bruin, et \^wortelresten \-0.45 Zand (atig grof), atig siltig, grijs, et wortelresten \-1.15 Zand (atig fijn), sterk siltig, bruin, grijs Einde boring Uitvoering : Peiling PB : Boring bij Boonneester : JMM/MGD MV : NAP Geeten GWS : MV GHG : MV GLG :MV.. X: Y: HANDBORING VOLGENS NEN 5104 VEILIGHEIDSTOETSING DIJKRING 10: MASTENBROEK Opdr. : Boring: HB D HB A

94 MONSTER NR DIEPTE t.o.v. NAP [] BODEM PROFIEL BESCHRIJVING BODEM PROFIEL HB D Zand (atig grof), sterk siltig, atig hueus, bruin ^0.19 Zand (atig grof), sterk siltig, sterk hueus, bruin, zwart _^-0.11 Klei (vast), grijs "Y-O.51 Zand (atig fijn), zwak siltig, kleiig, bruin Zand (atig fijn), zwak siltig, grijs Zand (atig fijn), grijs Zand (atig fijn), grijs Einde boring Uitvoering : PeiKngPB : Boring bij Booreester : JMM/MGD MV : NAP Geeten GWS : MV GHG : MV GLG :MV HB D ^S- ^ 1.09 Zand, atig siltig, atig hueus, bruin 0.59 Lee, zwak zandig, atig veen, zwart 0.09 Veen, atig siltig, zwak zandig, bruin Klei, atig siltig, zwak zandig, zwak hueus, grijs Zand, atig siltig, zwart Zand (atig fijn) tot Zand (atig grof), grijs Einde boring Uitvoering : Peiling PB : Boring bij : Booreester : JMM/MGD MV :NAP Geeten GWS ; MV GHG : MV GLG :MV HANDBORING VOLGENS NEN 5104 VEILIGHEIDSTOETSING DIJKRING 10: MASTENBROEK Opdr. : Boring : HB D HB D

95 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 2 Inventarisatie toetsing en verkenning aanscherpingsogelijkheden STAP 1: Ordenen Onderdeel Status Verwerkt N.v.t. 1.1/1.2 Inventariseren inforatie en gegevens a. Toetsing b. (Historische) kaarten / satellietbeelden c. Hoogtekaarten d. Geologische kaarten e. Bodekaarten f. Grondwaterkaarten g. DINO-archief h. Geodatabank i. Peilenkaarten j. Meetgevens waterstanden k. Waarneingen beheerder (niet alleen rapportage, ook interview) l. Archiefdata waterbeheerder (voor zover niet in toetsing). Overige, naelijk 3d-ondergrondodel en EM-eting STAP 2: Begrijpen Onderdeel Status Verwerkt N.v.t. 2.1 Wijzigingen (toets)kader a. Hydraulische belasting b. Rekenregel ORZW 2.2 Identificeer aanscherpingsogelijkheden a Belastingen in toetsing 1 Hydraulische randvoorwaarden 2 Invloed tijdsafhankelijkheid b Scheatisatie in toetsing 1 Geoetrie 2 Bode- en geohydrologische scheatisatie

96 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Onderdeel Status Verwerkt N.v.t. 1 Laagopbouw 2 Voluegewicht 3 Korrelverdeling pipinggevoelige laag 4 Doorlatendheden deklaag en zandlagen 5 Constructieve eleenten c Analyse in toetsing 1 Locatie intredepunt(en) / zone 2 Locatie uittredepunt(en) 3 Kwelweg 1 Meerdere kwelwegen 2 Weerstand opbarstkanaal 3 Meewerkende dikte zandlaag 4 Kwelwegvor 5 Constructieve eleenten

97 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 3 AHN2-kaart

98 Sources: Esri, DeLore, NAVTEQ, ToTo, Interap, increent P Corp., GEBCO, USGS, FAO, NPS, NRCAN, Ordnance GeoBase, IGN, Kadaster0 NL, Survey, Esri Esri1China (Hong Kong), and0the GIS User Japan, METI, Counity Low : High : Value AHN_totaal 0 Figuur Weergave AHN Contouren AHN, per 50 c Titel Legenda ± Project BC Uitwerking van de case Zwolsedijk (Groot Salland) Opdrachtgever Rijkswaterstaat Datu Schaal 19 deceber :6000 Gecontroleerd door Volgnuer To de Wit 1

99 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 4 Geotechnisch lengteprofiel et EM-eting

100

101

102

103 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 5 Overzichtskaart boringen en sonderingen

104

105 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 6 Het aangepaste geotechnisch lengteprofiel

106

107

108 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 7 Het geohydrologisch odel Overijssel 2008 gebaseerd op REGIS II

109 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014

110 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 8 Dwarsdoorsnede 10Z_400 en 10Z_401

111

112

113 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 9 Grondwaterstroingsberekening

114 Ondervedeling in de deklaag Deklaag Deklaag Sloot MV O.k. dekl phi3 (p.p.) MV MV L1 L2 L3 k D d1 kv1 d3 kv3 phi0 (Tp) phi3 gaa dl Onderkant Bovenkant Laagscheiding gaa w L1 L3 teen zand [ja/nee] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [] [] [] [/dag] [] [] [/dag] [] [/dag] [ NAP] [ NAP] [kn/3] [kn/3] [kn/3] [ NAP] [kn/3] Basisscheatisatie nee -0, ,3 0,52 0, , , ,1 2,52 0,1 2,2-1,3 15, Scenario 1 nee -0, ,3 0,52 0, , , ,1 2,52 0,1 2,2-1,3 13, Scenario 2 nee -0,14-1,5-1,3 0,52 0, , , ,1 2,02 0,1 2,2-1,3 16, Scenario 3 nee -0, ,3 0,52 0, , , ,1 2,52 0,1 2,2-1,3 12, Scenario 4 nee -0, ,1 0,52 0, , , ,1 2,52 0,1 2,2-1,1 15, Scenario 5 nee -0, ,5 0,52 0, , , ,1 2,52 0,1 2,2-1,5 15, Doorlatendheid Verticale doorlatendheid Door de beperkte dikte van het eerst watervoerende pakket is ervoor gekozen o de doorlatendheid van het tweede watervoerende pakket toe te passen. Is geschat op 0,1 /dag.

115 c3 kd d3 labda1 labda3 w1 w2 w3 Wtot phi1 phi2 Stijghoogte Grenspotentiaal Vl Bute Bukr Kr Bikr Bite Al Bite hcrit hoptr Fopb [d] [2/dag] [] [] [] [] [] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [ NAP] [] [] [-] Basisscheatisatie 25, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,070 2,047 2,025 1,895-1,300 1,836 3,84 3,89 0,98 Scenario 1 25, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,070 2,047 2,025 1,895-1,300 1,38 3,38 3,89 0,87 Scenario 2 20, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,067 2,044 2,021 1,888-1,300 1,786 3,29 3,39 0,97 Scenario 3 25, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,070 2,047 2,025 1,895-1,300 1,228 3,23 3,89 0,83 Scenario 4 25, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,077 2,056 2,035 1,912-1,100 1,836 3,84 3,91 0,98 Scenario 5 25, , ,00 0,00 0,03 0,03 2,2 1,9 2,200 2,200 2,062 2,039 2,015 1,877-1,500 1,836 3,84 3,88 0,99

116 Casus Zwolsedijk bij Hasselt in de IJsseldelta 31 januari 2014 Bijlage 10 Piping berekening

117 Hbuiten Hbinnen d D L k yp yw rol n d70 d7 Hcselleijer yn Delta Hc DeltaHoptr Fpip [ NAP] [ NAP] [] [] [] [/s] [kn/3] [kn/3] [graden] [-] [] [] [] [-] [] [] [-] Basis scheatisering 2,2-1,3 2, ,5 9,59E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 0,94 1,2 0,78 2,744 0,28 Scenario 1 2,2-1,3 2, ,5 8,43E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 1,01 1,2 0,84 2,744 0,31 Scenario 2 2,2-1,3 2, ,5 1,39E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 1,79 1,2 1,49 2,744 0,54 Scenario 3 2,2-1,3 2, ,5 9,59E , ,25 1,80E-04 2,08E-04 0,89 1,2 0,75 2,744 0,27 Scenario 4 2,2 0 2, ,5 9,59E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 0,94 1,2 0,78 1,444 0,54 Scenario 5 2,2-1,5 2, ,5 9,59E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 0,94 1,2 0,78 2,944 0,27 Scenario 6 2,2-1, ,5 9,59E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 0,94 1,2 0,78 3,5 0,22 Scenario 7 2,2-1,3 2, ,5 9,80E , ,25 2,03E-04 2,08E-04 0,93 1,2 0,78 2,744 0,28

118

119 Casus Waaldijk bij Hurwenen in het Rivierengebied Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie 1 Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

120

121 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Colofon Uitgegeven door Ministerie van Infrastructuur en Milieu Directoraat-Generaal Ruite en Water Postbus 20901, 2500 EX Den Haag Plesanweg 1-6, 2597 JG Den Haag Inforatie Helpdesk Water Telefoon E-ail Internet Uitgevoerd door Opaak ARCADIS Nederland BV Het Rietveld 59a, 7321 CT Apeldoorn Postbus 673, 7300 AR Apeldoorn Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

122

123 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Inhoud 1 Inleiding Aanleiding en doelstelling Casus Waaldijk bij Hurwenen Leeswijzer 7 2 Stappenplan Werkwijzer Piping bij Dijken Situatieschets Stap 1: Inventarisatie toetsing en verkenning aanscherpingsogelijkheden Stap 1.1: Inventariseren Stap 1.2: Wijzigingen (toetskader) vaststellen Stap 1.3: Identificeer aanscherpingsogelijkheden Stap 2: Eerste verkenning aard en ovang versterkingsopgave Stap 2.1: Gevoeligheidsanalyse Stap 2.2: Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek Stap 3: Aanvullende dataverzaeling Stap 4: Vaststellen aard en ovang versterkingsopgave Stap 4.1: Tweede verkenning vraagstuk Stap 4.2: Vaststellen en rapporteren aard en ovang Stap 5: Ontwerpen van aatregelen Stap 5.1: Benoeen en waarderen aatregelen Stap 5.2: Ontwerpen aatregelen 33 Bijlagen 35 Bijlage 1 kd-waarde DINO 37 Bijlage 2 Zandgrofheid 41 Bijlage 3 Boorstaten januari

124 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Inleiding 1.1 Aanleiding en doelstelling In juni 2013 is door het inisterie van Infrastructuur en Milieu nieuwe kennis beschikbaar gesteld die is ontwikkeld in het kader van het onderzoeksprograa Sterkte en Belasting Waterkeringen (SBW). Onderdeel van deze nieuwe kennis is het Onderzoeksrapport Zandeevoerende Wellen (hierna ORZW). Over dit onderzoeksrapport is in februari 2013 advies uitgebracht door ENW. Essentie van het ENW-advies is dat de theorie juist is, aar dat het ORZW niet volledig geschikt is voor toepassing in de praktijk. ENW adviseert o een zogenaade werkwijzer op te stellen en een aantal casussen uit te werken onder begeleiding van een tea van experts. Hieree wordt beoogd o de gebruiker van het ORZW een helder beeld te schetsen van een logisch ingedeeld en volgens de nieuwste rekenethoden opgezet onderzoek naar piping. In het onderhavige rapport is een casus uitgewerkt door ARCADIS waarbij de Werkwijzer piping stapsgewijs is doorlopen. Twee andere casussen zijn uitgewerkt door Witteveen+Bos en Royal Haskoning-DHV. 1.2 Casus Waaldijk bij Hurwenen De casus betreft een dijkvak dat onderdeel is van dijkring 38: Boelerwaard bij het gehucht Oensel ten westen van Hurwenen. Hier ligt in de uiterwaard nabij de Waaldijk de Hurwensche Kil; een oude en grotendeels dicht geslibde loop van de Waal. Deze locatie is bijzonder vanwege de in de ondergrond aanwezige stroorug van zand, alsede de geconstateerde zandeevoerende wellen in De ligging van de onderzoekslocatie is weergegeven in Figuur 1. Het vertrekpunt van de casus is een in de jaren 80 verbeterde dijk, die in het kader van de derde ronde toetsen op veiligheid op eenvoudig niveau is getoetst volgens Bligh. De aanwezige kwelweg was groter dan 15*H-0,3d en daaro is de score goed toegekend. Na het hoogwater van januari 2011 is, vanwege de geconstateerde zandeevoerende wellen, een gedetailleerde toetsing uitgevoerd volgens Selleijer. Wedero werd de score goed toegekend, odat de aanwezige kwelweg groter was dan 22*H-0,3d. Bovendien kon op basis van de beschikbare inforatie niet verklaard worden waaro opbarsten van de kleilaag was opgetreden. Pagina 6 van 44

125 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Figuur 1: Globale ligging onderzoekslocatie "Hurwenen" 1.3 Leeswijzer Na deze inleiding volgt in hoofdstuk 2 een analyse van het dijkvak volgens het stappenplan (1 tot en et 5) uit de werkwijzer. Dit wordt vooraf gegaan door een situatieschets, zodat het voor de lezer duidelijk is wat de uitgangssituatie is. Pagina 7 van 44

126 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Stappenplan Werkwijzer Piping bij Dijken 2.1 Situatieschets In de Boelerwaard tussen Hurwenen en Zaltboel zijn in het achterland nabij dijkpaal RW065 bij het hoogwater van 2011 twee zandeevoerende wellen ontstaan. Het betreft een locatie in een sloot op circa 50 van de dijk en een locatie in de boogaard op ongeveer 25 van de dijk. Een situatietekening en doorsnede is opgenoen in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. en Figuur 3 en foto s zijn weergegeven in Figuur 4. Deze locaties aken onderdeel uit van het dijkvak Oensel Zaltboel (code ) tussen dijkpaal RW058 en RW086. De aanduiding van de dijkpalen kot voort uit het grote aantal dijkringen, dat in beheer is bij waterschap Rivierenland. De dijkpaalnuers worden in elke dijkring vooraf gegaan door twee letters. Voor de locatie van de onderhavige casus zijn de letters RW van toepassing. wel in sloot wel tussen fruitboen Figuur 2: Situatie zandeevoerende wellen (oranje) onder andere nabij RW065 en aanvullend grondonderzoek (boringen ARCADIS 2011 in groen en boringen Wiertsea 2013 in blauw) Figuur 3: Beheerregister profiel RW065 et links de ber ter plaatse van de fruitboen (rechts is de Waal) Pagina 8 van 44

127 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Figuur 4: Zandeevoerende wel tussen fruitboen achter ber en in de sloot bij RW Stap 1: Inventarisatie toetsing en verkenning aanscherpingsogelijkheden In het ORZW hoofdstuk 9.2 wordt de eerste scheatisatiestap beschreven. Hierin wordt een globaal beeld van de dijk en de ondergrond gevord, o te beoordelen welke processen en faalechanisen een rol (kunnen) spelen. In stap 1.1 en 1.2 worden zaken geordend zodat en er ook wijs uit kan worden. Dit is een anier van werken die tot de aanbeveling strekt en door vrijwel iedereen in het werkveld altijd wordt gebezigd. De volgende inforatiebronnen oeten daarbij altijd geraadpleegd worden: het ontwerprapport en het bestek van de laatste dijkverbetering; de eest recente toetsing. Voor de onderhavige casus zijn ook onderzoeken uit 2011 (naar aanleiding van hoogwater) en uit 2013 (invulling van advies uit 2011) beschikbaar. O extra invulling te gegeven aan Stap 1 uit de werkwijzer zijn de zandbanenkaart, de AHN en de historische kaarten (vrij toegankelijk via internet) geraadpleegd. Het belangrijkste onderdeel uit stap 1 is het interpreteren en duiden van alle verzaelde inforatie, daarbij ag niets voor waar worden aangenoen zonder dat de waaro-vraag beantwoord kan worden. Het antwoord ag daarbij niet strijdig zijn et andere bevindingen uit de inventarisatie. Voor de casus Hurwenen zijn op deze anier vier ogelijkheden voor het aanscherpen van de bodescheatisatie te onderscheiden. Op zich verwonderlijk voor een dijk die al lek geprikt is en eeralen is doorgerekend. Vanwege de grote hoeveelheid beschikbare gegevens zou op voorhand verwacht ogen worden dat er weinig aanscherpingsogelijkheden eer zijn. Odat op deze locatie een zandeevoerende wel is ontstaan, was er aanleiding voor (eerderalen) aanvullend grondonderzoek. Het is de vraag wat de benodigde hoeveelheid grondonderzoek per locatie daadwerkelijk is. Deze casus toont in ieder geval aan dat er in de bode altijd sprake blijft van een bepaalde rest onduidelijkheid, ongeacht de hoeveelheid grondonderzoek. Het is onogelijk o 100% zekerheid te verkrijgen. Pagina 9 van 44

128 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Stap 1.1: Inventariseren Voor de inventarisatie is als eerste gebruik geaakt van het toetsrapport en aanvullende onderzoeken. Daarna is ook het ontwerp achterhaald: Verbetering Waalbandijk traject Rossu Zaltboel h 58-86, eindontwerp, Grontij, deceber 1980, 73/ Toetsing dijkringgebied 37, 38, 39 en verbindende waterkeringen 26 en 27, toetsing acrostabiliteit Boelerwaard en ogeving, Grontij, , D0 Hoogwater januari 2011, onderzoek zandeevoerende wellen, Arcadis, , :0.5 Geotechnisch onderzoek piping verlengde 3 e toetsing, dijkring 38, Waaldijk Kil Hurwenen te Zaltboel, Wiertsea & Partners, , Ontwerp verbetering Waalbandijk Het ontwerppeil bij RW065 betrof volgens tabel 2 van het ontwerprapport NAP +8,78. Hierbij hoorde een aaiveldhoogte van NAP +2,57 en dus een kerende hoogte van 6,21. Voor dit eindontwerp zijn in verschillende dwarsprofielen boringen tot in het Pleistocene zand uitgevoerd. Voor RW065 betreft dit een viertal boringen: 100 uit de buitenteen (A ) en 30 uit de buitenteen (A) in de uiterwaard, ter plaatse van de buitenkruin (C) en bij de binnenteen (D). Deze boringen zijn wel opgenoen in het lengteprofiel, aar niet in een dwarsprofiel. RW aaiveldhoogte dikte deklaag 5,60 NAP bovenkant Pleistocene zandlaag Figuur 5: Geotechnisch lengteprofiel bij binnenteen RW065 (weergave 1, gescheatiseerd) Pagina 10 van 44

129 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 De venige laag, aangeduid et een horizontale arcering en cijfer 4, kot ook in het lengteprofiel et alleen boorprofielen terug. Hetzelfde geldt voor de hogere ligging van de zandlaag (circa NAP 0 ) tussen RW062 en RW063. RW065 aaiveldhoogt e NAP bovenkant Pleistocene zandlaag Figuur 6: Geotechnisch lengteprofiel bij binnenteen RW065 (weergave 2, louter de boorprofielen) Voor de kd-waarde is in het ontwerp 2500 ²/dag aangehouden; bestaande uit een k-waarde van 50 /dag en een dikte van het WVP van 50. In het traject tussen RW059 en RW068 wordt de waterspanning geliiteerd tot de grenswaterspanning. De deklaagdikte is in het traject van RW tot RW068 groter dan 5,00 en van RW058 en RW063 kleiner dan 3,00. Resultaat derde toetsronde Het toetspeil betrof NAP +9,50 (HR2006) en het toetsresultaat luidde als volgt (citaat): Uit het in het verleden uitgevoerd grondonderzoek is gebleken, dat het voorland uit een brede strook klei (> 30 tot 100 ) bestaat. De bestaande kwelweglengte is berekend op basis van de intredelengte afkostig uit de aangeleverde shapes (d.d ). De dijkzate en de lengte van de achterliggende beren zijn afkostig uit het beheerregister. Door de langere intredelengte in het voorland voldoet het dijkvak aan het oordeel voor pipingcriteriu. In bijlage 11 staat een overzicht van de aanwezige en benodigde kwelweglengte van het dijkvak. Voor het toetsingsoordeel piping en heave krijgt het dijkvak een oordeel GOED. Uit bijlage 11 van het toetsrapport blijkt dat bij de toetsing de invoer uit de volgende tabel is gebruikt: Pagina 11 van 44

130 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Tabel 1: Invoer pipingberekening RW065 derde toetsronde paraeter eenheid waarde MHW (HR2006) +NAP 9,50 aaiveld +NAP 2,40 verval 7,10 k-waarde /dag 45 dikte WVP (D) 55 dikte deklaag 5,60 voorlandbreedte 100 dijkzate 38 berbreedte 15 opbarstfactor - 0,89 pipingcriteriu (Bligh) *H 15 Aanvullend onderzoek 2011 Vanwege de waarneingen tijdens hoogwater is in 2011 aanvullend onderzoek uitgevoerd, waarin gebruik is geaakt van het ontwerp uit 1980 en het toetsrapport van de derde ronde. Tevens is gebruik geaakt van de Zandbanenkaart van Gelderland (Rijksuniversiteit Utrecht, provincie Gelderland, 1992) en van DINO loket (DINOloket.nl). Gegevens over de geoetrie zijn verkregen uit de hoogtegrids van de Fliap ineting ) en van AHN.nl. O de oorzaak van de waargenoen wellen nader te onderzoeken zijn handboringen uitgevoerd rondo de locaties van de wellen en in het voorland, ter hoogte van RW065. De boringen binnendijks zijn doorgezet tot 2,5 à 3 beneden aaiveld. Een grotere diepte kon handatig niet worden bereikt. De hier bedoelde boringen zijn de groene boringen in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. van dit rapport. Geciteerd uit de rapportage: Met de beschikbare gegevens kan niet worden verklaard waaro opbarsten plaatsgevonden heeft ter plaatse van de wellen. O opbarsten te verklaren zou de deklaag inder dik of inder zwaar oeten zijn, dan uit de beschikbare gegevens blijkt. Nader onderzoek is nodig o dit te verifiëren. [ ] Tevens is aan te raden o peilbuizen te plaatsen in de watervoerende zandlaag. Daaree kan worden nagegaan of de berekeningen van de potentialen correct is. Volgens de huidige rekenregels voldoen alle locaties wel aan de eis ten aanzien van piping, zelfs als de dikte van de deklaag niet in rekening zou worden gebracht als verticaal opbarstkanaal. Pagina 12 van 44

131 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Tabel 2: Invoer pipingberekening RW065 aanvullend grondonderzoek 2011 paraeter eenheid waarde MHW (hoogwater 2011) +NAP 6,25 aaiveld +NAP 2,40 verval 3,85 k-waarde /dag 50 dikte WVP (D) 70 D70 0,22 dikte deklaag 5,60, slechts de helft in rekening gebracht voorlandbreedte 65 dijkzate+berbreedte = 56 opbarstfactor - 1,20 pipingcriteriu (Selleijer) *H 22 Aanvullend onderzoek 2013 In 2013 is het advies uit 2011 o extra grondonderzoek uit te voeren opgevolgd en zijn de volgende veldwerkzaaheden uitgevoerd: 8 sonderingen tot 25 inus aaiveld, 11 boringen (verdeeld over RW065 en RW077) en plaatsing peilbuizen bij RW en RW Dit onderzoek is in blauw weergegeven in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.. Er is geen interpretatie van de resultaten gegeven, wel zijn alle resultaten netjes gedocuenteerd. Een goed overzicht wordt gegeven in de uitgewerkte dwarsprofielen bij RW065 en RW Een kopie van deze dwarsprofielen is in het navolgende weergegeven. Het is overduidelijk dat er een dik onafgebroken saendrukbaarpakket onder de waterkering doorloopt. Opgeerkt wordt dat door een autoatische interpretatie van het wrijvingsgetal boven de grondwaterstand er onterecht veenlagen zijn gescheatiseerd in de dijk. Dit is een veel voorkoende fout bij beoordeling van het wrijvingsgetal van gerijpte c.q. uitgedroogde kleilagen. Figuur 7: Doorsnede RW065 inclusief sondering en boorstaten 2011 en 2013 (blauw=klei, grijs=veen, geel=zand) Pagina 13 van 44

132 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Figuur 8: Doorsnede RW inclusief sondering en boorstaten 2011 en 2013 (blauw=klei, grijs=veen, geel=zand) Zandbanenkaart In de Zandbanenkaart van de Provincie Gelderland is te zien dat de deklaag ten zuiden van RW065 dunner is en het lijkt of richting RW065 een tussenzandlaag af buigt. De kaarten zijn opgenoen in Figuur 9 en Figuur 10. Figuur 9: Zandbanenkaart zandlaag ter plaatse van Zaltboel RW065 Zandige laag binnen 1,0 à 2,0 -v Figuur 10: Zandbanen kaart deklaag ter plaatse van Zaltboel Pagina 14 van 44

133 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 AHN2 In Figuur 11 is een weergave van de AHN2 in de ogeving van RW065 opgenoen. Door het verschil tussen het hoogste en laagste NAP-niveau zo klein ogelijk te houden, kunnen laagtes of oude stroogeulen sos goed worden afgeleid. In dit geval is de schaal gekozen tussen NAP +2,5 en NAP +3,5. De watergangen zijn erg goed te zien, aar er is geen sprake van een bijzonder beeld. Ten zuiden van de twee wellen uit 2011 is een relatief lager aaiveld waar te neen, waardoor lokaal de kerende hoogte groter is en/of de deklaag dunner. Ook dit is echter niet sterk afwijkend van de verwachtingen. Rondo de zwarte gestreepte lijn is een verhoging aanwezig die duidt op een stroorug. Ter plaatse van de locatie van de wellen springen geen bijzonderheden in het oog. RW065 relatief lager aaiveld stroorug Figuur 11: Weergave AHN2 Pagina 15 van 44

134 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Historische kaarten Via zijn historische kaarten in de ogeving van Oensel gevonden. Daarnaast zijn op internet kaarten gevonden uit 1599 en 1620 (zie Figuur 13 tot en et Figuur 18 op de volgende pagina). In de 80-jarige oorlog ( ) is er gevochten en is er een kapeent ontstaan. Mogelijk is het zigzag-patroon van het dijktracé daar een overblijfsel van ( zie Figuur 12). Op deze kaart is ten oosten van Zaltboel een oeras te zien en de huidige Kil was vroeger de Waal. De overige kadastrale kaarten dateren uit Hieruit blijkt dat de ligging van de dijk in de loop van de tijd niet is veranderd. Dit duidt erop dat er in het verleden geen doorbraken zijn geweest waardoor de dijk verlegd oest worden. Ook zijn geen lage/natte plekken (eer) in het achterland te herkennen. Figuur 12: Kaart Boelia - Obsessa 1599 (180º gedraaid), ingezood op Quartier van den Adirant d Arragon Pagina 16 van 44

135 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Figuur 13: Kaart Boelia Obsessa 1599 Figuur 14: Kaart Boelia 1620 Figuur 15: Kadastrale kaart Figuur 16: Kadastrale kaart 1872 Figuur 17: Kadastrale kaart 1883 Figuur 18: Kadastrale kaart 1923 Pagina 17 van 44

136 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Stap 1.2: Wijzigingen (toetskader) vaststellen Het toetspeil is anno 2013 ten opzichte van de derde toetsronde ongewijzigd en daaree gelijk aan HR2006: NAP +9,50. Daarbij kot dat de zandeevoerende wellen al zijn opgetreden bij een waterstand op de Waal van NAP +6,25. De rekenregels zijn in de tussentijd wel veranderd. Waar in het aanvullend onderzoek van 2011 nog gerekend is et de Selleijer forule uit 1988, zal dit nu et de nieuwe Selleijer-forule uit het ORZW bepaald oeten worden. Deze bepaling is opgenoen in de gevoeligheidsberekening in stap Stap 1.3: Identificeer aanscherpingsogelijkheden De werkwijzer geeft bij deze stap een checklist et aanscherpingsogelijkheden. Daarbij is per onderwerp aangegeven welke kennisbron (ORZW of TR) hierbij van toepassing is. A. Belastingen De hydraulische randvoorwaarden (stap A.1 uit de werkwijzer) zijn hiervoor al gecontroleerd aan de HR2006. Er is geen verschil tussen de in de derde toetsronde gehanteerde buitenwaterstand en de huidige HR. Op de locatie van de wel bij de fruitboen is geen watergang aanwezig, dus daar is het peilbeheer van het waterschap niet van belang. Het is een juiste aannae o uit te gaan van een grondwaterstand op aaiveldhoogte. In de watergang ag op basis van waarneingen van het waterschap ook worden uitgegaan van een volledig gevulde sloot tot NAP +2,40. Oensel ligt, net als Zaltboel en Hurwenen, langs de rivier de Waal in het idden van Nederland (zie ook Figuur 1). Hier geldt een rivierafvoer, zonder invloed van de storopzet op zee of de getijdegolf. Tijdsafhankelijkheid van de buitenwaterstand is niet groot en uit veel peilbuisetingen in het bovenrivierengebied is gebleken dat een stationaire benadering een goede scheatisatie is. B. Scheatisatie Doordat er op zeer korte afstand van elkaar twee wellen zijn ontstaan, ag worden aangenoen dat niet één enkel dwarsprofiel, aar een groter traject gevoelig is voor opbarsten. In het ontwerprapport zijn twee trajecten onderscheiden, naelijk: RW tot RW068 et een deklaag dikker dan 5,00 en van RW058 en RW063 et een deklaag dunner dan 3,00. Op dit totale traject is in 2011 nog een derde wel geconstateerd. Hierbij is belangrijk o te noeen dat tussen RW064 en RW081 in totaal zelfs 6 wellen zijn ontstaan (zie ook Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.). Dit zou kunnen betekenen dat deze hele dijk of in ieder geval het achterland gevoelig is voor opbarsten en daaree ogelijk piping. Hiervoor speelt in eerste instantie de scheatisatie van de bodeopbouw een rol. Voorlopig is in deze werkwijzer ingezood op de wel die het dichtst bij de dijk ligt, naelijk de wel tussen de fruitboen, direct achter de ber. Het aanvullend onderzoek van ARCADIS (2011) en Wiertsea (2013) geldt hierbij als uitgangspunt. Pagina 18 van 44

137 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 derde wel Figuur 19: Situatie RW058 tot RW068 In het onderzoek van ARCADIS is aangegeven dat het onitoren van peilbuizen in de watervoerende zandlaag nog kan leiden tot een andere stijghoogteberekening. Het uitvoeren van extra boringen kan uitsluitsel geven over de aanwezige dikte van de deklaag. De boringen die in 2011 bij de binnenteen zijn uitgevoerd zijn slechts tot een diepte van 3 inus aaiveld uitgevoerd. Volgens het rapport odat tot deze diepte zeer stevige klei is aangetroffen, waardoor het niet ogelijk was o dieper te boren. Door Wiertsea is in de raai van RW065 een diepe boring in het achterland uitgevoerd en zijn in deze ogeving twee peilbuizen geplaatst. Er werd circa 4 klei aangetroffen. Odat er een verschil in kleilaagdikte bestaat en de boringen in 2011 zijn gestaakt op 3 diepte, zijn er aanscherpingsogelijkheden ten aanzien van de dikte van de deklaag. Ervaring in de regio leert ook dat de zandbanen op de zandbanenkaart niet altijd uit zandig ateriaal hoeven te bestaan, aar ook siltig ateriaal kunnen bevatten. Er kan daaro beter gesproken worden van strooruggen. De ervaringen zijn een reden c.q. bieden aanknopingspunten o gelaagdheid en eventuele aanwezigheid van zandlagen gedetailleerder uit te werken. In het rapport van 2011 wordt genoed dat de D70 van 0,22 is bepaald als de ondergrens uit twee onsters. Dit zijn onsters die afkostig zijn uit het uitgespoelde zand. Hierbij wordt opgeerkt dat deze een kleinere fractie kunnen hebben dan de geiddelde zandlaag onder de deklaag, odat eerst de fijne korrels uitspoelen. In 2013 zijn door Wiertsea ook korrelverdelingen uitgevoerd. Op basis daarvan kan een aangescherpte D70 worden bepaald. Pagina 19 van 44

138 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 In de drie rapporten (1980, 2010 en 2011) worden verschillende kd-waarden genoed. Deze oeten worden gecontroleerd en definitief worden bepaald. Dit is de vierde ogelijkheid voor aanscherping van de scheatisatie. C. Analyse De bepaling van het intredepunt rond RW065 is in verschillende raaien door ARCADIS vastgesteld, waarna de intredelijn op een afstand van 65 uit de buitenteen is gelegd. Alle gevonden wellen bevinden zich achter de ber. In de berekening van de kwelweg is door ARCADIS enkel rekening gehouden et de horizontale afstanden; de eewerkende dikte van de deklaag (0,3 * d) is buiten beschouwing gelaten. Dat is een conservatieve aannae en zal de berekeningen niet negatief beïnvloeden, aar geeft wel aanscherpingsogelijkheden. Vanwege het grote aantal wellen (6 stuks) in het totale traject kan worden uitgesloten dat de aanwezigheid van de wellen veroorzaakt wordt dan iets anders dan opbarsten. Een lekkende leiding kan niet op zoveel en zover uit elkaar liggende plaatsen effect hebben. Van slecht afgedichte boorgaten kan evenin sprake zijn, odat de afstand tot de dijk sterk verschilt en er ook in sloten wellen zijn geconstateerd. 2.3 Stap 2: Eerste verkenning aard en ovang versterkingsopgave In deze paragraaf worden enkele suggesties gedaan o witte vlekken in het ORZW op te vullen. De suggesties zijn bedoeld o een discussie aan te wakkeren over et nae paraeter bepaling Stap 2.1: Gevoeligheidsanalyse In stap 1.3 is vastgesteld dat de aanscherpingsogelijkheden vooral liggen bij de bepaling van de deklaagdikte en hieree de kans op wel of niet opbarsten. Ook kan extra aandacht worden besteed aan de bepaling van de D70 en de kd-waarde. Bepaling van de D70 De D70 wordt in het ORZW oschreven als de 70-percentielwaarde van de korrelverdeling. Hieree is niet eenduidig of dit over de gehele fractie (inclusief grind en silt) of alleen de zandfractie gaat. Ook in eerdere technische rapporten is niet duidelijk vereld van welk deel van het in het veld genoen onster de D70 bepaald oet worden. Zolang de silt en/of grind gehaltes niet eer bedragen dat enkele procenten is dit geen hekel punt, aar wanneer of het silt of het grind eer dan 15% van het totale onster uitaakt, dient voorzichtigheid betracht te worden. In deze casus is uitgegaan van een D70 op basis van het gehele zandonster (inclusief grind en silt). De waarden zijn in Tabel 3 opgenoen. Hierbij wordt opgeerkt dat het siltgehalte alsede het grindgehalte van alle 13 zandonsters geiddeld 4% bedragen. Pagina 20 van 44

139 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Tabel 3: Resultaten korrelverdelingen 2013 (* = beschrijving o.b.v. visuele classificatie) boring onster NAP-niveau [ t.o.v. NAP] beschrijving D50 [] D70 [] classificatie D50 korrelgrootte RW079+99_B-31_BIT 2 +3,14 tot +2,64 Zs1g1 0,26 0,36 atig grof zand RW079+99_B-31_BIT 11-4,96 tot -5,76 (Zs1g2)* 0,44 0,71 uiterst grof zand RW079+94_B-32_AL 9-6,54 tot -7,54 (Zs1g1)* 0,29 0,37 atig grof zand RW065+50_B-34_BIT 3 +2,60 tot +1,40 (Zs1g1)* 0,27 0,35 atig grof zand RW065+50_B-34_BIT 8-3,30 tot -3,65 (Zs1)* 0,18 0,20 atig fijn zand RW065+50_B-34_BIT 11-5,70 tot -6,70 (Zs1g3)* 0,60 1,10 uiterst grof zand RW063+82_B-37_AL 8-5,00 tot -6,00 (Zs1g2)* 0,41 0,65 zeer grof zand RW B-35_AL 6-2,81 tot -3,16 (Zs1)* 0,30 0,36 atig grof zand RW066+70_B-35_AL 8-4,91 tot -5,19 (Zs1g2)* 0,36 0,49 zeer grof zand RW067+46_B-36_AL 8-3,84 tot -4,17 Zs2 0,17 0,20 atig fijn zand RW064+69_B-38_AL 6-3,05 tot -3,42 (Zs1)* 0,19 0,22 atig fijn zand RW066+51_B-39_AL 8-4,16 tot -4,40 (Zs1)* 0,23 0,27 atig grof zand RW063+22_B-40_AL 7-4,19 tot -4,29 Zs2g1 0,18 0,24 atig fijn zand In het rekenvoorbeeld Rivierdijk I van het ORZW is de karakteristieke ondergrens van de korreldiaeter D70 bepaald confor Bijlage B, forule A1.23. Bij rekenvoorbeeld Rivierdijk II is de karakteristieke ondergrenswaarde van de geiddelde waarde van D70 bepaald aan de hand van de logaritische waarden van de D70 (zie Bijlage B, forule A1.26). Deze keuze voor één van deze forules is afhankelijk van het lokale of regionale karakter van de proevenverzaeling en van de grootte van de spreiding. Het blijft echter een keuze van de expert. Daarnaast wordt in hoofdstuk 3.3 van het ORZW Veiligheid Nederland in Kaart oschreven. Voor het echanise opbarsten en piping wordt in VNK2 gerekend et de rekenregel van Selleijer zonder begrenzing voor alle dijkvakken, zoals opgenoen in het TRZW [TAW, 1999], waarbij in het odule MSeep al het tweekrachtenodel geïpleenteerd is. De nodige ondergrondgegevens die de invoer voren van de rekenregel van Selleijer worden uit de DINO-database onttrokken en, waar relevant, et locale gegevens aangevuld. Voor het project VNK2 is et behulp van het rekenodel MSeep een specifieke applicatie voor pipinganalyse ontwikkeld, waarbij het watervoerende pakket uit twee horizontale zandlagen kan worden opgebouwd. Deze applicatie, waaree het kritieke verval berekend kan worden als functie van de verschillende doorlatendheden van deellagen waaruit het watervoerende pakket is opgebouwd, inclusief een deellaag die de bedding van de rivier representeert en de korrelgrootte karakteristieken van de bovenste deellaag. Nu de D70 waarden in een overzicht zijn geplaatst is het belangrijk o te bepalen welke onsters wel en niet worden eegenoen in de proevenverzaeling. Oftewel welke onsters behoren tot dezelfde grondlaag en welke niet. Zowel het grindgehalte als het siltgehalte dienen bij deze afweging te worden betrokken. Voorts is relevant op welke anier de waarde van D70 wordt bepaald waaree wordt gerekend. O aan te geven tot welke waarde van D70 deze keuzes kunnen Pagina 21 van 44

140 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 leiden, is een saenvattende tabel opgesteld (Tabel 4). De verschillende invoeren zijn: Proevenverzaeling: o Totaal: alle waarden uit Tabel 3 gebruiken; o Ter plaatse: alleen de waarden uit Tabel 3 tussen RW en RW gebruiken; o Matig fijn tot atig grof zand uit Tabel 3 gebruiken. Bepaling karakteristieke waarde D70: o Veilige schatting van het geiddelde (ORZW, bijlage B, forule A1.23); o Karakteristieke waarde et 5% onderschrijdingskans (ORZW, bijlage B, forule A1.25); o VNK2-ethode (voor een nadere toelichting wordt verwezen naar de handleiding scheatiseren van het projectbureau VNK). Belangrijk o te verelden is dat de gehele verzaeling van onsters, die is vereld in Tabel 3, beschouwd als een lokale verzaeling. Indien sprake is van een regionale verzaeling, dient forule 1.27 uit bijlage B van het ORZW te worden toegepast. Dit leidt tot aanzienlijk lagere waarden voor D70, odat rekening wordt gehouden et een groter gebied en navenant grotere variatie. Tabel 4: Bepaling van de karakteristieke D70-waarde soort waarde totaal ter plaatse atig fijn tot atig grof D70 D50 classificatie D70 D50 classificatie D70 D50 classificatie [] [] [] [] [] [] veilig geiddelde 0,28 0,23 atig grof 0,23 0,19 atig fijn 0,24 0,19 atig fijn karakteristiek (5%) 0,28 0,23 atig grof 0,25 0,20 atig fijn 0,23 0,19 atig fijn VNK2-ethode 0,05 0,04 silt 0,01 0,01 silt 0,16 0,13 zeer fijn Voor het verkrijgen van gevoel bij de uitkosten is de D70 door iddel van expert judgeent van ARCADIS ogerekend naar een D50 volgens D70 = 1,25*D50. De D50 is daarna ogezet naar een classificatie volgens NEN5104 (zie Tabel 5) uitgaande van D50=M63. Tabel 5: M63 kleiner dan [] Classificatie grondsoort op basis van korrelgrootte Classificatie grondsoort 0,002 lutu 0,063 silt 0,105 uiterst fijn zand 0,150 zeer fijn zand 0,210 atig fijn zand 0,300 atig grof zand 0,420 zeer grof zand Uit Tabel 4 blijkt dat de saenstelling van de proevenverzaeling van groot belang is. Maar de bepaling van de veilige geiddelde waarde of de karakteristieke waarde in dit specifieke geval niet veel verschil geeft. De rekenethode die wel leidt tot Pagina 22 van 44

141 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 zeer afwijkende waarden van de D70 is die van VNK2. Daaro wordt geadviseerd deze ethode in reguliere toetsingen of bij ontwerpen niet toe te passen. In Figuur 20 is de fit van de norale verdeling van de totale en atig fijn tot atig grove proevenverzaeling opgenoen. Duidelijk is te zien dat vanaf 15% betrouwbaarheid er een grote afwijking ontstaat tussen de blauwe lijn (de waarneingen) en de roze lijn (de fit ). Het voert te ver o de achtergronden bij deze twee lijnen volledig te verklaren, aar er kunnen wel conclusies worden getrokken. De belangrijkste zijn: bovenste plaatje (alle 13 onsters): de extree lage D70 van 0,05 (bij 5% onderschrijding) kot overeen et de classificatie zwak zandige lee. Dit is het resultaat van een te grote variatie en een onevenredige vertegenwoordiging van grove zanden; onderste plaatje (alleen atig fijn tot atig grof zand): de lage D70 van 0,16 (bij 5% onderschrijding) kot overeen et de classificatie zeer fijn zand. Ook dit doet geen recht aan de werkelijkheid; de norale verdeling lijkt niet geschikt voor het bepalen van de D70, terwijl dit niet naar voren kot bij gebruik van de forules A1.23 en A1.25 uit het ORZW. 5% 50 5% 160 Figuur 20: Fit voor norale verdeling proevenverzaeling totaal (boven) en atig fijn tot atig grof zand (onder) Pagina 23 van 44

142 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Bepaling van de kd-waarde In rekenvoorbeeld Rivierdijk I is volgens de Grondwaterverkenning van NITG-TNO (nu REGIS-II) is de kd waarde gelijk aan 1500 ²/dag, In rekenvoorbeeld Rivierdijk II blijkt uit de grondwaterkaart, dat het eerste watervoerende pakket, behorend tot de pleistocene afzettingen, een dikte heeft van circa 40. Voor de kd-waarde kan 3200 ²/dag worden aangehouden. Aan deze waarden wordt vervolgens niet eer getwijfeld of wordt een karakteristieke waarde bepaald. In de rapporten over de wellen bij Hurwenen zijn verschillende kd-waarden aangehouden, naelijk: Tabel 6: In het verleden gebruikte kd-waarden Rapport k-waarde [/dag] dikte WVP (D) [] kd-waarde [²/dag] Verbetering Waalbandijk uit Toetsing dijkringgebied 37, 38, 39 uit Hoogwater januari uit Met behulp van het DINO-loket is nagegaan welke waarde het eest realistisch is. In Figuur 21 is een doorsnede tussen RW057 en RW068 opgenoen. In Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. is de legenda opgenoen, net als de doorlatendheid van iedere laag in een situatieschets. In Tabel 7 is een overzicht opgenoen et de doorlatendheid per zandlaag. Figuur 21: Geotechnisch lengteprofiel DINO tussen RW057 (links) en RW068 (rechts) Hierbij geldt dat: groen = deklaag, geel = watervoerend pakket en bruin = scheidende laag Pagina 24 van 44

143 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Tabel 7: zandlaag Doorlatendheid verschillende lagen 1e WVP dikte bij benadering [] doorlatendheid bij RW065 [/dag] krz2, foratie van Kreftenheye zand krz3, foratie van Kreftenheye zand bez1, foratie van Beegden zand bez3, foratie van Beegden zand stz1, foratie van Sterksel zand stz2, foratie van Sterksel zand syz2, foratie van Straproy zand ,5-15 syz3, foratie van Straproy zand ,5-15 syz4, foratie van Straproy zand aan te houden kd-waarde /dag Uit Tabel 7 blijkt dat de doorlatendheid van de eerste 60 groot is. De foratie van Straproy heeft een veel lagere doorlatendheid. Op basis hiervan is de dikte van het watervoerend pakket gereduceerd naar 60 en is een doorlatendheid van 45 /dag aangehouden. De kd-waarde is hieree gelijk aan 2700 ²/dag. Deze waarde ligt tussen de laagste en hoogste van de in het verleden toegepaste kdwaarde. Hierbij wordt opgeerkt dat de aldus bepaalde waarde kan worden gekwalificeerd als geiddelde inschatting op basis van expert judgeent. Volgens het ORZW dient, net als voor de D70, een karakteristieke waarde (in dit geval een bovengrens) te worden bepaald. Veelal is het aantal beschikbare etingen daarvoor te beperkt. Ook wordt eestal buiten beschouwing gelaten welk gedeelte van het watervoerend pakket van invloed is op het pipingproces. Zeker als er, net als in deze casus of in Liburg waar grof grind voorkot, sprake is van doorlatendheidsverschillen in het watervoerend pakket. Anderaal wordt aangetoond dat het onduidelijk is hoe paraeters nu wel of niet oeten worden bepaald. Bepaling van de stijghoogte in het watervoerend pakket In de berekening van Arcadis uit 2011 is de stijghoogte bij het uittredepunt bepaald door analytische berekeningen (volgens TR Waterspanningen bij Dijken). In boring B-34 van Wiertsea (bij RW065+50) zijn twee peilbuizen geplaatst, waarvan de diepste een goede eetreeks laat zien. In Figuur 22 is te zien dat de reeks een ondergrens van NAP +1,6 heeft en enigszins et de buitenwaterstand ee beweegt. Echter, de etingen hebben plaatsgevonden in een periode et een lage rivierstand. Deze kot nauwelijks boven NAP +2,0 uit, terwijl de wellen zijn ontstaan bij NAP +6,25 en het toetspeil NAP +9,50 bedraagt. Voor de casus zijn deze etingen niet gebruikt. Pagina 25 van 44

144 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari GWS (c tov NAP) Rivierstand (c tov N.A.P.) B34-2 Rivierstand ' ' ' ' '12 Datu Figuur 22: Meetreeks B-34-2 septeber Bij het waterschap zijn ook resultaten van etingen over een langere periode bekend. Deze laten zien dat de stijghoogte in het WVP circa 1 onder de buitenwaterstand blijft en dus een hoog responspercentage heeft. Deze kennis kan eegenoen worden in stap 4 en 5 (vaststellen aard en ovang versterkingsopgave en ontwerpen van aatregelen). Scheatiseringsfactor Volgens het Technisch Rapport Grondechanisch scheatiseren bij dijken (TRGS) van ENW, uit oktober 2012, oet voor opbarst- en pipingberekeningen een scheatiseringsfactor worden toegepast. De dikte van de deklaag in het achterland bepaalt in grote ate de gevoeligheid voor piping. Iers, als er geen sprake is van opbarsten dan ontstaat er ook geen piping. Wanneer er wel opbarsten optreedt, ag de kerende hoogte ( H) worden gereduceerd et 30% van de deklaagdikte (0,3d). Odat het et een deklaag dunner dan 5,6 (zie Figuur 5) zeker is dat opbarsten op zal treden, is de bepaling van γb,opb achterwege gelaten en is γb,pip uitgewerkt volgens hoofdstuk en tabel 3.6 van het Technisch Rapport Grondechanisch scheatiseren bij dijken (TRGS) van ENW, uit oktober Deze casus kot niet heleaal overeen et een dijkverbetering waarbij een eis aan de scheatiseringsfactor kan worden gesteld. Toch is getracht deze stappen voor het inzicht in de situatie te doorlopen. In de norale situatie zal een intredelijn bepaald zijn (dat is hier ook het geval) en wordt het uittredepunt bij de binnenteen of het eind van de ber gekozen. Dat is hier niet het geval want de wel is naelijk het uittredepunt en bevindt zich 5 achter de ber. In het TRGS zijn vooral scenario s uitgewerkt et variaties in verticale richting. Bijvoorbeeld: lager aaiveld, dunnere deklaag of grotere dikte zandpakket. Hierdoor wordt bijvoorbeeld het verval groter of de transissiviteit van het zandpakket (kd-waarde) en daaree de benodigde kwelweglengte ook. Noraliter is de kd-waarde ook onderdeel van de scheatiseringsfactor voor opbarsten. Aangezien in deze casus reeds bij lage waterstanden opbarsten optreedt, is deze factor niet bepaald. In de kwelwegberekening dient een karakteristieke waarde van de kd te worden gehanteerd en derhalve is dit per definitie geen onderdeel van de scheatiseringsfactor voor piping. Hierbij wordt opgeerkt dat door het beperkte Pagina 26 van 44

145 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 aantal beschikbare etingen in deze casus is uitgegaan van een geiddelde waarde op basis van expert judgeent. In deze casus is, voor het bepalen van de scheatiseringsfactor voor piping, de aandacht nadrukkelijk gevestigd op de ligging van de in- en uittredelijn. In Figuur 23 is geschetst dat deze afstanden ten opzichte van de dijk ook behoorlijk kunnen verschillen. Figuur 23: Bovenaanzicht dijk et links een watergang (uittredelijn), in het idden de dijk et de binnen- en buitenteen en rechts het buitenwater (intredelijn) O de scheatiseringsfactor van de kwelweglengte te kunnen berekenen, is niet alleen de aanwezige kwelweglengte vereist, aar ook de benodigde. De verhouding hiertussen is gelijk aan de Fpip (een soort veiligheidsfactor) in de basisscheatisatie. In deze stap is nog niet duidelijk welke creepfactor oet worden toegepast. Bij de nieuwe Selleijer forule is de scheatiseringsfactor een onderdeel van de invoer. Dus is bij de start van het ontwerp nog onduidelijk wat de benodigde kwelweglengte precies oet zijn. Odat het gaat o de verhouding tussen de benodigde en aanwezige kwelweglengte is er in deze casus voor gekozen de equivalente creepfactor van de oude Selleijer forule uit het onderzoek van 2011 aan te houden, te weten: 22. Daarnaast gelden voor de basisscheatisatie de volgende uitgangspunten: Verval = hoogwater 2011 aaiveldniveau = NAP +6,25 NAP +2,40 = 3,85 ; Dikte deklaag = 3 (veilige benadering n.a.v. vastgelopen handboringen in 2011); Aanwezige kwelweglengte = 121 ; Benodigde kwelweglengte = 22*(3,85-0,3*3) = 64,90 ; Scheatiseringsfactor = Fpip = 121/64,9 = 1,86. Deze scheatiseringsfactor is eigenlijk al te hoog en vooral hoger dan iniaal vereist volgens tabel 3.6 van het ENW-rapport TRGS en niet vergelijkbaar et de veiligheid die voor een ontwerp gebruikt zou worden. Desondanks zijn verschillende scenario s uitgewerkt o na te gaan of van een veilige scheatisatie is uitgegaan. Te eer odat in het ontwerp uitgegaan zou worden van een veel groter verval (7,1 in plaats van 3,85 ) en navenant grotere benodigde kwelweglengte. Scenario 1: Geiste dunnere deklaag in het voorland De intredelijn is op een afstand van 65 uit de buitenteen gelegd. Zeer lokaal kan een dunnere deklaag geist zijn in de boringen, waardoor het intredepunt dichter bij de dijk ligt. In dit scenario is de voorlandbreedte teruggebracht naar 50 et Pagina 27 van 44

146 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 een kans van 10%. Dat betekent dat de aanwezige kwelweglengte gelijk is aan 106 en dat de Fpip gelijk is aan 1,63. Scenario 2: Maaiveld lager Voor het aaiveld is een hoogte van NAP +2,40 aangehouden; lokaal kan echter een laagte zijn geist (greppel). In dit scenario is uitgegaan van NAP +2,20 (een droog staande greppel) et een zeer onwaarschijnlijke kans van voorkoen (P=0,01). De benodigde kwelweglengte is daaree 22*(4,05-0,3*3) = 69,30 en Fpip is 1,74. Scenario 3: Uitredepunt (wel) dichter bij de ber/binnenteen Dat het uittredepunt in 2011 circa 5 achter de ber (25 vanaf dijklichaa) is ontstaan, betekent niet dat dit een volgende keer ook zo is. In scenario 3 is daaro het uittredepunt op de overgang tussen eind ber en aaiveld gelegd, resulterend in een 10 kortere kwelweglengte. Dit geeft een Fpip 1,71. De gevonden waarden voor Fpip zijn volgens de ethode in het TRGS geanalyseerd en dit is in Tabel 8 weergegeven. De scheatiseringsfactor is aangeduid et γb;pip en de hoogste waarde oet worden aangehouden. Tabel 8: Invultabel bepaling scheatiseringsfactor Fpip scheatisering Fpip [-] Fpip [-] P [-] γb;pip [-] basis scheatisering 1,86 1. terugleggen intredelijn 1,63 0,23 0,10 1,26 2. aaiveld lager 1,74 0,12 0,01 1,16 3. terugleggen uittredelijn 1,71 0,15 0,10 De verschillen in Fpip vallen binnen de range van tabel 3.6 uit het TRGS. Derhalve ag worden uitgegaan van een kwelweglengte van 121 en van een aaiveldhoogte van NAP +2,40, in cobinatie et een scheatiseringsfactor van γb;pip = 1, Stap 2.2: Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek Volgend op stap 1.2 (wijziging Selleijer-forule) en stap 2.1 (bepaling scheatiseringsfactor) is in deze paragraaf de equivalente creepfactor et de nieuwe Selleijer-forule bepaald. Hieruit volgt of de dijk veilig is of juist onveilig. En de ervaren geotechnisch adviseur kan op basis van dit oordeel inschatten of aanvullend onderzoek zinvol is. In de berekeningen is voor de situatie van de wel bij de fruitboen een γb;opb van 1,01 aangehouden van een γb;pip van 1,26. Deze γb;opb kot overeen et een scenario dat 0,1 tot 0,2 afwijkt, et een kans van voorkoen van inder dan 1%. Het is naelijk zeker dat de deklaag op zal barsten. De γb;pip volgt uit Tabel 8. De benodigde kwelweglengte is op drie anieren berekend, naelijk voor de iniddels vervallen rekenregel van Bligh, voor de oude en de nieuwe Selleijerforule. Daarnaast is een waarde-oordeel gegeven over alle uitkosten. De berekeningen zijn uitgevoerd bij het hoogwater-peil van 2011, naelijk: NAP +6,25 Pagina 28 van 44

147 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Uiteindelijk is ook voor het toetspeil een oordeel gegeven op basis van de nieuwe Selleijer ethode. Methode Bligh De ethode Bligh gaat uit van een D50-waarde. Het aanwezige atig fijne tot atig grove zand et een D50 van 0,20 kot overeen een creepfactor van 15. Dit is een bevestiging van de keuze in de toetsing uit De kd-waarde speelt bij deze ethode geen rol. Oude Selleijer ethode In Tabel 9 is de equivalente creepfactor voor de oude Selleijer ethode voor verschillende hiervoor besproken waarden van de D70 en de doorlatendheid bepaald. Zowel de D70 als de doorlatendheid hebben een grote invloed, want de benodigde kwelweglengte ligt tussen 14,5 en 30 aal het verval. De k waarde van 45 tot 60 /dag is geldig voor het hele watervoerend pakket. De k waarde van 20 /dag geldt alleen onderin het watervoerend pakket. Tabel 9: oschrijving Toe te passen equivalente creepfactor oude Selleijer ethode bij hoogwater 2011 equivalente creepfactor D70=0,22; D=7; k=5/dag 23,5 D70=0,23; D=7; k=5/dag 21,5 D70=0,23; D=7; k=6/dag 23 D70=0,23; D=7; k=2/dag 14,5 D70=0,23; D=6; k=45/dag 20,5 D70=0,16; D=6; k=45/dag 30 Nieuwe Selleijer ethode In Tabel 10 is de equivalente creepfactor voor de nieuwe Selleijer ethode voor dezelfde invoerparaeters bepaald. Het verschil tussen de hoogst en laagst berekende waarde is enor: 34 tot 50 aal het verval. Tabel 10: Toe te passen equivalente creepfactor nieuwe Selleijer ethode bij hoogwater 2011 oschrijving equivalente creepfactor D70=0,22; D=7; k=5/dag 47 D70=0,23; D=7; k=5/dag 46 D70=0,23; D=7; k=6/dag 49 D70=0,23; D=7; k=2/dag 34 D70=0,23; D=6; k=45/dag 43 D70=0,16; D=6; k=45/dag 50 Waarde-oordeel Op basis van de scheatisatie van de deklaag zijn de volgende conclusies getrokken: Pagina 29 van 44

148 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Geiddeld zijn de creepfactoren ongeveer 22 en 45 bij de oude respectievelijk nieuwe forule van Selleijer. Dit verschil is ook bij de consequentie analyse gevonden die in 2012 is uitgevoerd voor de zeven oostelijke waterschappen. Het grote verschil houdt et nae verband et een veiligere benadering van het echanise piping, die in de nieuwe forule is aangehouden; Hierbij hoort rekenen et een bovengrens voor de kd-waarde van 3500 ²/dag en een karakteristieke waarde voor D70 van 0,23. De nieuwe Selleijer-forule leidt tot een tweeaal zo grote benodigde kwelweglente (45/22 = 2,1). Dit is een grote trendbreuk, die niet alleen voor de casus Hurwenen geldt aar voor heel Nederland. Daaro wordt aanbevolen nader onderzoek te doen naar de geotechnische invoerparaeters, zoals de D70 en de kdwaarde. Nut en noodzaak aanvullend grondonderzoek Uit de beschikbare handboringen blijkt dat gerekend oet worden et een opbarstende deklaag et een dikte van iniaal 3. In die zin zal aanvullend grondonderzoek geen extra inforatie of andere rekenresultaten opleveren. Een gezonde nieuwsgierigheid naar de reden van het staken van de boringen op 3 blijft als het goed is wel bestaan. Noraal gesproken zou het waterschap (of een andere dijkbeheerder) dan ook het advies oeten krijgen o toch nog een boring uit te voeren. Met behulp van dit onderzoek kan een eind worden geaakt aan de onzekerheid in de deklaagdikte tussen RW058 en RW063 en de stroorug toch verder naar het noorden ligt. RW065 Overgang hoge/diepere zandondergrond toch eer naar noorden? hoger gelegen bovenkant Pleistocene zandlaag Figuur 24: Hoger gelegen zandondergrond tussen RW058 en RW063 Pagina 30 van 44

149 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Stroorug toch eer naar noorden? Figuur 25: Waar ligt de grens tussen de hoger of dieper gelegen zandondergrond? 2.4 Stap 3: Aanvullende dataverzaeling Volgens hoofdstuk 9 van het ORZW en hoofdstuk 4 van het TRGS kan, na de beslissing van aanscherping op een bepaald onderdeel, gericht onderzoek worden ingezet. Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan (aanvullend) geotechnisch en/of geofysisch onderzoek of onitoring van stijghoogten in (tussen)zandlagen. Het is nog niet bekend wanneer het grondonderzoek dat in stap 2.2 werd geadviseerd wordt uitgevoerd. Voorlopig is het stappenplan verder ingevuld op basis van het volgende resultaat: Beide nog uit te voeren boringen laten een deklaag et een dikte van 3 zien. 2.5 Stap 4: Vaststellen aard en ovang versterkingsopgave Op basis van de rekenregels voor piping en heave (hoofdstuk 5 van het ORZW) en de verzaelde data uit stap 3 kan het pipingvraagstuk worden ingekaderd en gespecificeerd door het uitvoeren van kwelweganalyses Stap 4.1: Tweede verkenning vraagstuk Het aanvullend onderzoek uit stap 3 heeft een bevestiging gegeven van de dunne deklaag en daaree het opbarsten van de deklaag. Daaree is geen aanvullende nieuwe data beschikbaar gekoen en de inhoud van deze stap is daaro gelijk aan stap Stap 4.2: Vaststellen en rapporteren aard en ovang Het gehele traject tussen RW058 en RW068 is gevoelig voor opbarsten. De grens die het ontwerprapport rond RW063 aangaf, kot hieree te vervallen. Daarnaast blijkt dat bij toetspeil en een equivalente creepfactor groter dan (121/(7,1-0,3*3 =) 19,5 ook onvoldoende kwelweglengte aanwezig is. Het op basis van nieuwe inzichten af te keuren vak dient versterkt te worden. De kwelweg dient, indien een horizontale oplossing wordt gekozen, et 150 tot 200 vergroot te worden. Pagina 31 van 44

150 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Stap 5: Ontwerpen van aatregelen Een overzicht van ogelijke aatregelen is opgenoen van hoofdstuk 8 van het ORZW. Ook is een korte checklist opgenoen in bijlage 1 van de Werkwijzer. Voor de gedachten bepaling van de lezer zijn hierna enkele overwegingen bij het ontwerp van aatregelen op een rij gezet. Daarbij is het uiteraard niet de bedoeling geweest een sluitende varianten-afweging te aken. Het voorkoen van opbarsten (aatregelen tegen het ontstaan van een uittredepunt) lijken in deze situatie lastig: de watervoerende laag is dik en kan niet door een verticale constructie worden afgesloten. Nabij de bestaande ber is fruitteelt aanwezig, dus is het ook niet gewenst (aar ook niet onogelijk) hier een hogere of langere ber aan te brengen o de gronddruk bij het uittredepunt te verhogen. Indien de stijghoogte kan worden beperkt, is het ook ogelijk opbarsten te beheersen. Dit kan et een conventionele drainage constructie (grindkoffer) aar hierbij worden aanzienlijke kweldebieten verwacht. Aangezien het volgens de nieuwe Selleijer-forule o een groot tekort aan horizontale kwelweglengte gaat, kan o ruite te besparen voor een verticaal pipingscher worden gekozen Stap 5.1: Benoeen en waarderen aatregelen Het ORZW verdeelt de anti-pipingaatregelen in 4 groepen: 1. Traditionele aatregelen: deze worden grootschalig toegepast en hier is veel ervaring ee, bijvoorbeeld ber of dawand (pipingscher); 2. Bestaande alternatieve aatregelen: deze zijn al toegepast, aar nog niet grootschalig, bijvoorbeeld ontlaststelsels of grindkoffers; 3. Innovatieve aatregelen: deze zijn nog niet toegepast in priaire keringen, aar zijn kansrijk, bijvoorbeeld het verticaal zanddicht geotextiel en de DMCbuis; 4. (Tijdelijke) beheersaatregelen: deze zijn veel toegepast, aar niet bij aatgevende ostandigheden, bijvoorbeeld opzetten van het slootpeil en opkisten. Traditionele aatregel: pipingscher Het voorland wordt al volledig benut en in het achterland is landbouwgrond (fruitboen) aanwezig. Het aanbrengen van eer dan 150 extra horizontale kwelweglengte is onbegonnen werk. Daaro ligt de keuze voor het aanbrengen van een pipingscher voor de hand. Hieree wordt opbarsten niet voorkoen, aar het ontstaan van een doorgaande pipe wel. Innovatieve aatregelen: DMC-buis 1 Het luisterbuisconsortiu (Landustrie, VolkerWessels Teleco en TNO) heeft tijdens het experient van de IJkdijk een innovatieve aatregel getest. In de praktijk oet dit concept zich nog bewijzen en op voorhand kunnen de volgende kanttekeningen worden geplaatst: hoe duurzaa / robuust zijn de sensoren in de buis, kan elk boorbedrijf sensoren geïnstalleerd krijgen en aan de praat houden? wat voor debiet oet worden verwacht en hoe wordt de buis in de juiste grondlaag gepositioneerd bij een sterke variatie in deklaagdikte c.q. ligging van de bovenkant van de zandlaag? Iers in de kleilaag verlaagt de buis de stijghoogte niet. 1 Bron: Pagina 32 van 44

151 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari Stap 5.2: Ontwerpen aatregelen Het ontwerp van aatregelen volgt logisch op de variantafweging. In het kader van deze casus is deze stap niet uitgewerkt. Pagina 33 van 44

152 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Pagina 34 van 44

153 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Bijlagen Pagina 35 van 44

154 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Pagina 36 van 44

155 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Bijlage 1 kd-waarde DINO Figuur 26: Geotechnisch lengteprofiel DINO tussen RW057 (links) en RW068 (rechts) en legenda (onder) Pagina 37 van 44

156 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 RW065 RW065 Figuur 27: Doorlatendheid krz2 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = /dag, groen = /dag, turquoise = /dag) Figuur 28: Doorlatendheid krz3 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = /dag, groen = /dag, turquoise = /dag) RW065 RW065 Figuur 29: Doorlatendheid bez1 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (rood = 0-25 /dag, oranje = /dag, geel = /dag) Figuur 30: Doorlatendheid bez3 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (rood = 0-25 /dag, oranje = /dag) Pagina 38 van 44

157 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 RW065 RW065 Figuur 31: Doorlatendheid stz1 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = /dag, groen = /dag, donkergroen = /dag) Figuur 32: Doorlatendheid stz2 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = /dag, groen = /dag, turquiose = /dag) RW065 RW065 Figuur 33: Doorlatendheid syz2 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (groen = 12,5-15 /dag, donkergroen = 15-17,5 /dag) Figuur 34: Doorlatendheid syz3 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = 12,5-15 /dag, groen = 15-17,5 /dag) Pagina 39 van 44

158 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 RW065 Figuur 35: Doorlatendheid syz4 et in zwarte lijn de ligging van de dijk (geel = /dag, groen = /dag) Pagina 40 van 44

159 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Bijlage 2 Zandgrofheid Classificatie volgens zeefproef NEN5104. De M63 is vergelijkbaar et de D50 indien er weinig grind en silt in het zandonster zit. Tabel 11: Classificatie waarde M63 (D50) M63 oschrijving lutu silt uiterst fijn zand zeer fijn zand atig fijn zand atig grof zand zeer grof zand uiterst grof zand Pagina 41 van 44

160 VN tabel korrelverdelingen piping verlengde 3e toetsronde, Dijkring 38 Waaldijk Kil Hurwenen Beschrijving volgens NEN 5104 Zandfractie fijnheids Analyse resultaten laboratoriu Referentie niveau: Mz getal F D60 / D10 D15 D50 D70 D10 D60 Boring Monster NAP ( )* Visuele classificatie [ ] [ - ] [ - ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] RW079+99_B-31_BIT 2 +3,14 tot +2,64. Zs1g1 0,27 1,60 2,35 0,15 0,26 0,36 0,09 0,30 RW079+99_B-31_BIT 11-4,96 tot -5,76. (Zs1g2)* 0,40 2,64 2,73 0,20 0,44 0,71 0,17 0,54 RW079+94_B-32_AL 9-6,54 tot -7,54. (Zs1g1)* 0,29 1,77 2,08 0,18 0,29 0,37 0,15 0,33 RW065+50_B-34_BIT 3 +2,60 tot +1,40. (Zs1g1)* 0,28 1,69 1,99 0,18 0,27 0,35 0,14 0,31 RW065+50_B-34_BIT 8-3,30 tot -3,65. (Zs1)* 0,18 0,93 1,61 0,13 0,18 0,20 0,11 0,19 RW065+50_B-34_BIT 11-5,70 tot -6,70. (Zs1g3)* 0,47 3,20 2,38 0,27 0,60 1,10 0,25 0,78 RW063+82_B-37_AL 8-5,00 tot -6,00. (Zs1g2)* 0,36 2,57 2,50 0,20 0,41 0,65 0,16 0,51 RW B-35_AL 6-2,81 tot -3,16. (Zs1)* 0,30 1,77 1,79 0,20 0,30 0,36 0,18 0,33 RW066+70_B-35_AL 8-4,91 tot -5,19. (Zs1g2)* 0,35 2,16 2,18 0,20 0,36 0,49 0,18 0,42 RW067+46_B-36_AL 8-3,84 tot -4,17. Zs2 0,18 0,87 1,80 0,13 0,17 0,20 0,08 0,19 RW064+69_B-38_AL 6-3,05 tot -3,42. (Zs1)* 0,20 1,06 1,61 0,14 0,19 0,22 0,13 0,21 RW066+51_B-39_AL 8-4,16 tot -4,40. (Zs1)* 0,23 1,36 1,69 0,17 0,23 0,27 0,14 0,25 RW063+22_B-40_AL 7-4,19 tot -4,29. Zs2g1 0,20 1,11 2,06 0,13 0,18 0, , :0.1

161 VN tabel korrelverdelingen piping verlengde 3e toetsronde, Dijkring 38 Waaldijk Kil Hurwenen Berekening t.b.v. Selleijer analyses Boring RW079+99_B-31_BIT RW079+99_B-31_BIT RW079+94_B-32_AL RW065+50_B-34_BIT RW065+50_B-34_BIT RW065+50_B-34_BIT RW063+82_B-37_AL RW B-35_AL RW066+70_B-35_AL RW067+46_B-36_AL RW064+69_B-38_AL RW066+51_B-39_AL RW063+22_B-40_AL classificatie volgens D50 totaal D50 totaal D70 lokaal D70 - hoge D70 - hoge D50 atig grof zand 0,26 0,36 0,36 0,26 uiterst grof zand 0,44 0,71 atig grof zand 0,29 0,37 0,37 0,29 atig grof zand 0,27 0,35 0,35 0,35 0,27 atig fijn zand 0,18 0,20 0,20 0,20 0,18 uiterst grof zand 0,60 1,10 1,10 zeer grof zand 0,41 0,65 0,65 atig grof zand 0,30 0,36 0,36 0,36 0,30 zeer grof zand 0,36 0,49 0,49 atig fijn zand 0,17 0,20 0,20 0,20 0,17 atig fijn zand 0,19 0,22 0,22 0,22 0,19 atig grof zand 0,23 0,27 0,27 0,27 0,23 atig fijn zand 0,18 0,24 0,24 0,24 0,18 aantal geiddelde 0,30 0,42 0,41 0,28 0,23 stdev 0,12 0,26 0,28 0,07 0,05 veilige schatting ge. 0,23 0,28 0,23 0,24 0,196 D70/1,25 D50 0,23 0,23 0,19 0,19 classificatie volgens D50 atig grof zand atig grof zand atig fijn zand atig fijn zand kar waarde ARCADIS 5% 0,23 0,28 0,25 0,23 D70/1,25 D50 0,23 0,23 0,20 0,19 classificatie volgens D50 atig grof zand atig grof zand atig fijn zand atig fijn zand kar waarde VNK 5% 0,05 0,01 0,16 D70/1,25 D50 0,04 0,01 0,13 classificatie volgens D50 silt silt zeer fijn zand :0.1

162 percentilel percentile aanvullende locale boorinforatie beheerder percentile (D70) fit ln(d70) fit fit voor norale verdeling gewone D70 1% 200,00-99,19 5,30 4,74 getal invullen 5% 200,00 51,04 5,30 5,08 10% 204,00 131,13 5,32 5,26 getal afblijven 20% 228,00 228,11 5,43 5,48 30% 258,00 298,04 5,55 5,64 extra boring 40% 330,00 357,79 5,79 5,77 of sondering D70 ln(x) 50% 355,00 413,64 5,87 5,90 60% 357,00 469,49 5,88 6,03 70% 415,00 529,24 6,02 6,16 boring 1 355,00 5,87 80% 586,00 599,17 6,36 6,32 boring 2 710,00 6,57 90% 698,00 696,15 6,55 6,54 boring 3 365,00 5,90 95% 866,00 776,24 6,74 6,72 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -200,00 0,00 200,00 400,00 600,00 800, , ,00 boring 4 345,00 5,84 99% 1053,20 926,48 6,95 7,06 boring 5 200,00 5,30 ean 423,08 413,64 5,91 5,90 boring ,00 7,00 stdev 260,28 220,45 0,53 0,50 boring 7 650,00 6,48 in 200,00 5,30 boring 8 355,00 5,87 ax 1100,00 7,00 fit voor lognorale verdeling van ln(d70) boring 9 490,00 6,19 boring ,00 5,30 (a) vul gegevens in in kolo c boring ,00 5,39 NB: axiaal 50 boringen boring ,00 5,60 (b) fit de paraeters van ln(x) in j15 en j16 boring ,00 5,48 (c) nee paraeters van hieronder over 100% 90% 80% 70% boring 14 Paraeters voor (x) op basis van schatters van ln(x) 60% boring 15 ean 413,64 50% boring 16 stdev 220,45 40% boring 17 boring 18 30% boring 19 boring 20 boring 21 boring 22 boring 23 boring 24 4,00 5,00 6,00 ln (D70) 7,00 20% 10% 0% 8,00 boring 25 verdeling o.b.v. steekproef verdeling o.b.v. fit (streeplijn) D70 ( )

163 percentile percentile aanvullende locale boorinforatie beheerder percentile (D70) fit ln(d70) fit fit voor norale verdeling gewone D70 1% 200,00-154,56 5,30 4,57 getal invullen 5% 200,00 9,05 5,30 4,95 10% 200,00 96,27 5,30 5,15 getal afblijven 20% 216,00 201,88 5,37 5,39 30% 234,00 278,04 5,45 5,56 extra boring 40% 258,00 343,11 5,55 5,71 of sondering D70 ln(x) 50% 307,50 403,93 5,72 5,85 60% 349,00 464,76 5,85 5,99 70% 395,50 529,83 5,97 6,14 boring 1 345,00 5,84 80% 522,00 605,98 6,25 6,31 boring 2 200,00 5,30 90% 695,00 711,60 6,53 6,55 boring ,00 7,00 95% 897,50 798,82 6,77 6,75 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -400,00-200,00 0,00 200,00 400,00 600,00 800, , ,00 boring 4 650,00 6,48 99% 1059,50 962,43 6,96 7,13 boring 5 355,00 5,87 ean 407,00 403,93 5,85 5,85 boring 6 490,00 6,19 stdev 282,85 240,07 0,56 0,55 boring 7 200,00 5,30 in 200,00 5,30 boring 8 220,00 5,39 ax 1100,00 7,00 fit voor lognorale verdeling van ln(d70) boring 9 270,00 5,60 boring ,00 5,48 (a) vul gegevens in in kolo c 100% boring 11 NB: axiaal 50 boringen 90% boring 12 (b) fit de paraeters van ln(x) in j15 en j16 80% boring 13 (c) nee paraeters van hieronder over 70% boring 14 Paraeters voor (x) op basis van schatters van ln(x) 60% boring 15 ean 403,93 50% boring 16 stdev 240,07 40% boring 17 boring 18 30% boring 19 boring 20 boring 21 boring 22 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 20% 10% 0% 7,50 boring 23 ln (D70) boring 24 boring 25 verdeling o.b.v. steekproef verdeling o.b.v. fit (streeplijn) D70 ( )

164 percentile percentile aanvullende locale boorinforatie beheerder percentile (D70) fit ln(d70) fit fit voor norale verdeling gewone D70 1% 200,00 114,17 5,30 5,02 getal invullen 5% 200,00 162,46 5,30 5,19 10% 200,00 188,20 5,30 5,28 getal afblijven 20% 212,00 219,38 5,36 5,39 30% 228,00 241,85 5,43 5,47 extra boring 40% 246,00 261,06 5,50 5,54 of sondering D70 ln(x) 50% 270,00 279,01 5,60 5,60 60% 330,00 296,96 5,79 5,66 70% 351,00 316,17 5,86 5,73 boring 1 355,00 5,87 80% 355,00 338,65 5,87 5,81 boring 2 365,00 5,90 90% 357,00 369,82 5,88 5,92 boring 3 345,00 5,84 95% 361,00 395,56 5,89 6,01 boring 4 200,00 5,30 99% 364,20 443,85 5,90 6,18 boring 5 355,00 5,87 ean 283,33 279,01 5,62 5,60 boring 6 200,00 5,30 stdev 71,33 70,86 0,26 0,25 boring 7 220,00 5,39 in 200,00 5,30 boring 8 270,00 5,60 ax 365,00 5,90 fit voor lognorale verdeling van ln(d70) boring 9 240,00 5,48 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 boring 10 (a) vul gegevens in in kolo c 100% boring 11 NB: axiaal 50 boringen 90% boring 12 (b) fit de paraeters van ln(x) in j15 en j16 80% boring 13 (c) nee paraeters van hieronder over 70% boring 14 Paraeters voor (x) op basis van schatters van ln(x) 60% boring 15 ean 279,01 50% boring 16 stdev 70,86 40% boring 17 boring 18 30% boring 19 boring 20 boring 21 boring 22 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 20% 10% 0% 6,50 boring 23 ln (D70) boring 24 boring 25 verdeling o.b.v. steekproef verdeling o.b.v. fit (streeplijn) D70 ( )

165 Locat i e : Hur wenen RW065 I nvoer : di cht hei d wat er [ kn/ 3] 10 st andaar dwaar den, hoeven zel den aangepast e t e wor den di cht hei d zand onder wat er 17 r ol weer st andshoek 41 sl eepkr acht f act or 0, 25 vei l i ghei dsf act or 1, 2 pakki ngspar aet er c i nvoer gegevens di kt e zandl aag [ ] 70 l engt e kwel weg [ ] 120 ker ende hoogt e [ ] 3, 85 NB: de gr oot st e opgeven di e op het t r aj ect voor kot! Tussenr esul t at en door l at endhei d: d70 [ ] 0, , t ussen r esul t at en U #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! wor den. b. v. de st at i st i ek ( onder aan de pagi na) ber ekend d10 r ep [ ] #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! aar kunnen evt. handat i g i ngevul d wor den. door l at endhei d [ / s] 0, #DEEL/ 0! I n dat geval de koppel i ng naar de cel l en e20-23 l at er weer her st el l en Ber ekeni ng van het kr i t i sch ver val Ber ekeneni ng van de i ni al e kwel l engt e I t er at i est ap : Ui t voer : Ui t voer : al f a- f act or 1, 2138 al f a- f act or 1, , , , , , i nt r i nsi eke door l at endhei d ######## c 0, c 0, , , , , , kr i t i sch ver val bv c1 6, i n. kwel l engt e bv c1 69, , , , , , 2098 Saenvat t i ng : Mi ni al e kwel l engt e et vei l i ghei dsf act or 83, 0316 Kr i t i sch ver val et vei l i ghei dsf act or 5, Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 21, 5666 ( bi j gegeven ver val ) ) r esul t aat van de ber ekeni ng Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 23, 1369 ( bi j gegeven kwel l engt e) Ont wer pgegevens : Benodi gde ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 21, 5666 ( bi j gegeven ver val ) di aet er ui t kor r el ver del i ngsdi agr aen NB: al t i j d " aant al " i nvul l en NB: di aet er s begi nnen bi j nuer 1, aansl ui t end i nvul l en aant al : 9 LOG LOG LOG nuer d10 d60 d70 U- 1 nu l og( d70) l og( U- 1) D70 GEM X* X70 S D70 D70 KAR ( U- 1) GEM X* X( U- 1) s( U- 1) ( U- 1) KAR 1 0, 086 0, 302 0, 36 2, , , , , , , , 145 0, 325 0, 37 1, , 314-0, , , , , , , , , , , 135 0, 306 0, 35 1, , 92-0, , , , , , , , , , , 107 0, 192 0, 2 0, , 353-0, 699-0, 1-0, , , , , , , , , 181 0, 328 0, 36 0, , 132-0, , , , , , , , , , , 076 0, 188 0, 2 1, , 015-0, 699 0, , , , 132-0, , , , , , 128 0, 208 0, 22 0, 625 1, 943-0, , , , , , , , , , , 143 0, 249 0, 27 0, , 895-0, , 13-0, , , , , , , , , 211 0, 24 #DEEL/ 0! 1, 86-0, 6198 #DEEL/ 0! - 0, , , , 6291 #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 10 #DEEL/ 0! 1, 833 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 11 #DEEL/ 0! 1, 812 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 12 #DEEL/ 0! 1, 795 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 13 #DEEL/ 0! 1, 782 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 14 #DEEL/ 0! 1, 771 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 15 #DEEL/ 0! 1, 76 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! NB: i nvoer ni et ver pl aat sen i ddel s cut - past e! r esul t aat : KAR D70 KAR U 0, #DEEL/ 0! : 0. 3

166 Locat i e : Hur wenen RW065 I nvoer : di cht hei d wat er [ kn/ 3] 10 st andaar dwaar den, hoeven zel den aangepast e t e wor den di cht hei d zand onder wat er 17 r ol weer st andshoek 41 sl eepkr acht f act or 0, 25 vei l i ghei dsf act or 1, 2 pakki ngspar aet er c i nvoer gegevens di kt e zandl aag [ ] 70 l engt e kwel weg [ ] 120 ker ende hoogt e [ ] 3, 85 NB: de gr oot st e opgeven di e op het t r aj ect voor kot! Tussenr esul t at en door l at endhei d: d70 [ ] 0, , t ussen r esul t at en U #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! wor den. b. v. de st at i st i ek ( onder aan de pagi na) ber ekend d10 r ep [ ] #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! aar kunnen evt. handat i g i ngevul d wor den. door l at endhei d [ / s] 0, #DEEL/ 0! I n dat geval de koppel i ng naar de cel l en e20-23 l at er weer her st el l en Ber ekeni ng van het kr i t i sch ver val Ber ekeneni ng van de i ni al e kwel l engt e I t er at i est ap : Ui t voer : Ui t voer : al f a- f act or 1, 2138 al f a- f act or 1, , , , , , i nt r i nsi eke door l at endhei d ######## c 0, c 0, , , , , , 0308 kr i t i sch ver val bv c1 5, i n. kwel l engt e bv c1 73, , , , , , 8619 Saenvat t i ng : Mi ni al e kwel l engt e et vei l i ghei dsf act or 88, 6183 Kr i t i sch ver val et vei l i ghei dsf act or 4, Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 23, 0177 ( bi j gegeven ver val ) ) r esul t aat van de ber ekeni ng Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 24, 4436 ( bi j gegeven kwel l engt e) Ont wer pgegevens : Benodi gde ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 23, 0177 ( bi j gegeven ver val ) di aet er ui t kor r el ver del i ngsdi agr aen NB: al t i j d " aant al " i nvul l en NB: di aet er s begi nnen bi j nuer 1, aansl ui t end i nvul l en aant al : 9 LOG LOG LOG nuer d10 d60 d70 U- 1 nu l og( d70) l og( U- 1) D70 GEM X* X70 S D70 D70 KAR ( U- 1) GEM X* X( U- 1) s( U- 1) ( U- 1) KAR 1 0, 086 0, 302 0, 36 2, , , , , , , , 145 0, 325 0, 37 1, , 314-0, , , , , , , , , , , 135 0, 306 0, 35 1, , 92-0, , , , , , , , , , , 107 0, 192 0, 2 0, , 353-0, 699-0, 1-0, , , , , , , , , 181 0, 328 0, 36 0, , 132-0, , , , , , , , , , , 076 0, 188 0, 2 1, , 015-0, 699 0, , , , 132-0, , , , , , 128 0, 208 0, 22 0, 625 1, 943-0, , , , , , , , , , , 143 0, 249 0, 27 0, , 895-0, , 13-0, , , , , , , , , 211 0, 24 #DEEL/ 0! 1, 86-0, 6198 #DEEL/ 0! - 0, , , , 6291 #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 10 #DEEL/ 0! 1, 833 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 11 #DEEL/ 0! 1, 812 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 12 #DEEL/ 0! 1, 795 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 13 #DEEL/ 0! 1, 782 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 14 #DEEL/ 0! 1, 771 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 15 #DEEL/ 0! 1, 76 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! NB: i nvoer ni et ver pl aat sen i ddel s cut - past e! r esul t aat : KAR D70 KAR U 0, #DEEL/ 0! : 0. 3

167 Locat i e : Hur wenen RW065 I nvoer : di cht hei d wat er [ kn/ 3] 10 st andaar dwaar den, hoeven zel den aangepast e t e wor den di cht hei d zand onder wat er 17 r ol weer st andshoek 41 sl eepkr acht f act or 0, 25 vei l i ghei dsf act or 1, 2 pakki ngspar aet er c i nvoer gegevens di kt e zandl aag [ ] 70 l engt e kwel weg [ ] 120 ker ende hoogt e [ ] 3, 85 NB: de gr oot st e opgeven di e op het t r aj ect voor kot! Tussenr esul t at en door l at endhei d: d70 [ ] 0, , t ussen r esul t at en U 1, , wor den. b. v. de st at i st i ek ( onder aan de pagi na) ber ekend d10 r ep [ ] 0, , aar kunnen evt. handat i g i ngevul d wor den. door l at endhei d [ / s] 0, , I n dat geval de koppel i ng naar de cel l en e20-23 l at er weer her st el l en 0, Ber ekeni ng van het kr i t i sch ver val Ber ekeneni ng van de i ni al e kwel l engt e I t er at i est ap : Ui t voer : Ui t voer : al f a- f act or 1, 2138 al f a- f act or 1, , , , , , 0552 i nt r i nsi eke door l at endhei d ######## c 0, c 0, , , , , , kr i t i sch ver val bv c1 8, i n. kwel l engt e bv c1 46, , , , , , 4328 Saenvat t i ng : Mi ni al e kwel l engt e et vei l i ghei dsf act or 55, 6631 Kr i t i sch ver val et vei l i ghei dsf act or 7, 1872 Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 14, 458 ( bi j gegeven ver val ) ) r esul t aat van de ber ekeni ng Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 16, 6963 ( bi j gegeven kwel l engt e) Ont wer pgegevens : Benodi gde ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 14, 458 ( bi j gegeven ver val ) di aet er ui t kor r el ver del i ngsdi agr aen NB: al t i j d " aant al " i nvul l en NB: di aet er s begi nnen bi j nuer 1, aansl ui t end i nvul l en aant al : 8 LOG LOG LOG nuer d10 d60 d70 U- 1 nu l og( d70) l og( U- 1) D70 GEM X* X70 S D70 D70 KAR ( U- 1) GEM X* X( U- 1) s( U- 1) ( U- 1) KAR 1 0, 086 0, 302 0, 36 2, , , , , , , , 145 0, 325 0, 37 1, , 314-0, , , , , , , , , , , 135 0, 306 0, 35 1, , 92-0, , , , , , , , , , , 107 0, 192 0, 2 0, , 353-0, 699-0, 1-0, , , , , , , , , 181 0, 328 0, 36 0, , 132-0, , , , , , , , , , , 076 0, 188 0, 2 1, , 015-0, 699 0, , , , 132-0, , , , , , 128 0, 208 0, 22 0, 625 1, 943-0, , , , , , , , , , , 143 0, 249 0, 27 0, , 895-0, , 13-0, , , , , , , , #DEEL/ 0! 1, 86 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 10 #DEEL/ 0! 1, 833 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 11 #DEEL/ 0! 1, 812 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 12 #DEEL/ 0! 1, 795 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 13 #DEEL/ 0! 1, 782 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 14 #DEEL/ 0! 1, 771 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 15 #DEEL/ 0! 1, 76 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! NB: i nvoer ni et ver pl aat sen i ddel s cut - past e! r esul t aat : KAR D70 KAR U 0, , : 0. 3

168 Locat i e : Hur wenen RW065 I nvoer : di cht hei d wat er [ kn/ 3] 10 st andaar dwaar den, hoeven zel den aangepast e t e wor den di cht hei d zand onder wat er 17 r ol weer st andshoek 41 sl eepkr acht f act or 0, 25 vei l i ghei dsf act or 1, 2 pakki ngspar aet er c i nvoer gegevens di kt e zandl aag [ ] 60 l engt e kwel weg [ ] 120 ker ende hoogt e [ ] 3, 85 NB: de gr oot st e opgeven di e op het t r aj ect voor kot! Tussenr esul t at en door l at endhei d: d70 [ ] 0, , t ussen r esul t at en U #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! wor den. b. v. de st at i st i ek ( onder aan de pagi na) ber ekend d10 r ep [ ] #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! aar kunnen evt. handat i g i ngevul d wor den. door l at endhei d [ / s] 0, #DEEL/ 0! I n dat geval de koppel i ng naar de cel l en e20-23 l at er weer her st el l en Ber ekeni ng van het kr i t i sch ver val Ber ekeneni ng van de i ni al e kwel l engt e I t er at i est ap : Ui t voer : Ui t voer : al f a- f act or 1, al f a- f act or 1, , , , , , i nt r i nsi eke door l at endhei d ######## c 0, c 0, , , , , , kr i t i sch ver val bv c1 6, i n. kwel l engt e bv c1 64, , , , , , 9215 Saenvat t i ng : Mi ni al e kwel l engt e et vei l i ghei dsf act or 77, 8907 Kr i t i sch ver val et vei l i ghei dsf act or 5, 5326 Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 20, 2314 ( bi j gegeven ver val ) ) r esul t aat van de ber ekeni ng Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 21, 6896 ( bi j gegeven kwel l engt e) Ont wer pgegevens : Benodi gde ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 20, 2314 ( bi j gegeven ver val ) di aet er ui t kor r el ver del i ngsdi agr aen NB: al t i j d " aant al " i nvul l en NB: di aet er s begi nnen bi j nuer 1, aansl ui t end i nvul l en aant al : 9 LOG LOG LOG nuer d10 d60 d70 U- 1 nu l og( d70) l og( U- 1) D70 GEM X* X70 S D70 D70 KAR ( U- 1) GEM X* X( U- 1) s( U- 1) ( U- 1) KAR 1 0, 086 0, 302 0, 36 2, , , , , , , , 145 0, 325 0, 37 1, , 314-0, , , , , , , , , , , 135 0, 306 0, 35 1, , 92-0, , , , , , , , , , , 107 0, 192 0, 2 0, , 353-0, 699-0, 1-0, , , , , , , , , 181 0, 328 0, 36 0, , 132-0, , , , , , , , , , , 076 0, 188 0, 2 1, , 015-0, 699 0, , , , 132-0, , , , , , 128 0, 208 0, 22 0, 625 1, 943-0, , , , , , , , , , , 143 0, 249 0, 27 0, , 895-0, , 13-0, , , , , , , , , 211 0, 24 #DEEL/ 0! 1, 86-0, 6198 #DEEL/ 0! - 0, , , , 6291 #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 10 #DEEL/ 0! 1, 833 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 11 #DEEL/ 0! 1, 812 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 12 #DEEL/ 0! 1, 795 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 13 #DEEL/ 0! 1, 782 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 14 #DEEL/ 0! 1, 771 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 15 #DEEL/ 0! 1, 76 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! NB: i nvoer ni et ver pl aat sen i ddel s cut - past e! r esul t aat : KAR D70 KAR U 0, #DEEL/ 0! : 0. 3

169 Locat i e : Hur wenen RW065 I nvoer : di cht hei d wat er [ kn/ 3] 10 st andaar dwaar den, hoeven zel den aangepast e t e wor den di cht hei d zand onder wat er 17 r ol weer st andshoek 41 sl eepkr acht f act or 0, 25 vei l i ghei dsf act or 1, 2 pakki ngspar aet er c i nvoer gegevens di kt e zandl aag [ ] 60 l engt e kwel weg [ ] 120 ker ende hoogt e [ ] 3, 85 NB: de gr oot st e opgeven di e op het t r aj ect voor kot! Tussenr esul t at en door l at endhei d: d70 [ ] 0, 16 0, t ussen r esul t at en U #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! wor den. b. v. de st at i st i ek ( onder aan de pagi na) ber ekend d10 r ep [ ] #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! aar kunnen evt. handat i g i ngevul d wor den. door l at endhei d [ / s] 0, #DEEL/ 0! I n dat geval de koppel i ng naar de cel l en e20-23 l at er weer her st el l en Ber ekeni ng van het kr i t i sch ver val Ber ekeneni ng van de i ni al e kwel l engt e I t er at i est ap : Ui t voer : Ui t voer : al f a- f act or 1, al f a- f act or 1, , , , , , i nt r i nsi eke door l at endhei d ######## c 0, c 0, , , , , , kr i t i sch ver val bv c1 4, i n. kwel l engt e bv c1 96, , , , , , 5666 Saenvat t i ng : Mi ni al e kwel l engt e et vei l i ghei dsf act or 115, 878 Kr i t i sch ver val et vei l i ghei dsf act or 3, Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 30, 0981 ( bi j gegeven ver val ) ) r esul t aat van de ber ekeni ng Ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 30, 7069 ( bi j gegeven kwel l engt e) Ont wer pgegevens : Benodi gde ver houdi ng kwel l engt e/ ver val 30, 0981 ( bi j gegeven ver val ) di aet er ui t kor r el ver del i ngsdi agr aen NB: al t i j d " aant al " i nvul l en NB: di aet er s begi nnen bi j nuer 1, aansl ui t end i nvul l en aant al : 9 LOG LOG LOG nuer d10 d60 d70 U- 1 nu l og( d70) l og( U- 1) D70 GEM X* X70 S D70 D70 KAR ( U- 1) GEM X* X( U- 1) s( U- 1) ( U- 1) KAR 1 0, 086 0, 302 0, 36 2, , , , , , , , 145 0, 325 0, 37 1, , 314-0, , , , , , , , , , , 135 0, 306 0, 35 1, , 92-0, , , , , , , , , , , 107 0, 192 0, 2 0, , 353-0, 699-0, 1-0, , , , , , , , , 181 0, 328 0, 36 0, , 132-0, , , , , , , , , , , 076 0, 188 0, 2 1, , 015-0, 699 0, , , , 132-0, , , , , , 128 0, 208 0, 22 0, 625 1, 943-0, , , , , , , , , , , 143 0, 249 0, 27 0, , 895-0, , 13-0, , , , , , , , , 211 0, 24 #DEEL/ 0! 1, 86-0, 6198 #DEEL/ 0! - 0, , , , 6291 #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 10 #DEEL/ 0! 1, 833 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 11 #DEEL/ 0! 1, 812 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 12 #DEEL/ 0! 1, 795 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 13 #DEEL/ 0! 1, 782 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 14 #DEEL/ 0! 1, 771 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! 15 #DEEL/ 0! 1, 76 #GETAL! #DEEL/ 0! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #GETAL! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! #DEEL/ 0! NB: i nvoer ni et ver pl aat sen i ddel s cut - past e! r esul t aat : KAR D70 KAR U 0, #DEEL/ 0! : 0. 3

170 LOCATIE KWELWEG ZANDGROFHEID RANDVOORWAARDEN TOETSING dijkpaal dijkvak X Y L1 (voorl.) L2 (zate) L3 (ber) tekort aanwezig k D D70 waterst. slootpeil nieuwe Selleijer oude Selleijer creepfactor creepfactor () () () () () () () (/dag) () (u) ( +NAP) ( +NAP) A > B of C = nee D > B of C = nee nieuwe rekenregel oude rekenregel Waterstand 2011, et verschillende waarden voor zand RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 onvoldoende voldoet 47 24,8 RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 onvoldoende voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 onvoldoende voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 voldoet voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 onvoldoende voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,25 2,4 onvoldoende voldoet HR2006, et verschillende waarden voor zand RW065 Oensel-Zaltboel ,5 2,4 onvoldoende onvoldoende RW065 Oensel-Zaltboel ,5 2,4 onvoldoende voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,5 2,4 voldoet voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,5 2,4 voldoet voldoet RW065 Oensel-Zaltboel ,5 2,4 voldoet voldoet :0.1

171 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Pagina 42 van 44

172 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Bijlage 3 Boorstaten januari 2014 O het echanise heave nader te kunnen beoordelen zijn door de geotechnisch specialist en een ervaren booreester handboringen uitgevoerd tot 7 diepte. In het veld is et nae gelet op een contrast in zandgrofheid en de dikte van de deklaag. Juist door de specialist ee te laten kijken in het veld ontstaat er toegevoegde waarde. Uit visuele beoordelingen blijkt dat de deklaag 1 dikker is dan aangehouden in de opbarstberekeningen in deze case, aar dat niettein sprake is van opbarsten bij aatgevende waterstanden en in 2011 (et een waterstand van NAP +6,25 ). Hierbij wordt opgeerkt dat in het veld een wel is geconstateerd, die er volgens de eigenaar van het perceel al decennia zit. Een duidelijk contrast in de zandgrofheid is niet aanwezig. Onder de deklaag wordt een circa 3 dikke laag atig fijn zand aangetroffen, die op circa 7 diepte (NAP -4 ) overgaat in atig grof zand. Van een groot verschil, zoals dat in sondering RW065+0_DKM-9_KR op NAP -8 wordt aangetroffen, is echter geen sprake. Figuur 36: Oude wel (> 30 jaar) Figuur 37: Uitvoering van de boring in de bongerd Pagina 43 van 44

173 Werkwijzer Piping bij Dijken 31 januari 2014 Figuur 38: Fijn zand rond 6,70 -v en grover zand rond 7,00 -v Figuur 39: Boorstaat boring in de bongerd (NAP +2,4 ) Figuur 40: Boorstaat van de boring bij de sloot (NAP +2,9 ) Pagina 44 van 44

174

175 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen Casus bij Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie 1 Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

176

177 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Colofon Uitgegeven door Ministerie van Infrastructuur en Milieu Directoraat-Generaal Ruite en Water Postbus 20901, 2500 EX Den Haag Plesanweg 1-6, 2597 JG Den Haag Inforatie Helpdesk Water Telefoon E-ail Internet Uitgevoerd door Opaak Witteveen + Bos Van Twickelostraat 2, 7411 SC Deventer Postbus 233, 7400 AE Deventer Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefogeving Datu 31 januari 2014 Status Groeidocuent Versienuer 1.0

178

179 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Inhoud 1 Inleiding Aanleiding Doel Leeswijzer 8 2 Achtergrond Casus Toetshistorie Dijkpaal dp Inventarisatie en verkenning aanscherpingogelijkheden (STAP 1) Inventarisatie beschikbare inforatie (stap 1.1) Wijzigingen (toets)kader vaststellen (stap 1.2) Identificatie aanscherpingogelijkheden Hydraulische randvoorwaarden (A.1) Invloed tijdsafhankelijkheid (A.2) Geoetrie (B.1) Bode en geohydrologische scheatisatie (B.2) Bepaling intredepunt (C.1) Bepaling uittredepunt (C.2) Beschouwing kwelweg (C.3) 26 4 Eerste verkenning aard en ovang versterkingsopgave (stap 2) Gevoeligheidsanalyse (2.1) Beschouwde paraeters Hydraulisch verval Doorlatendheid watervoerende laag Kwelweglengte Dikte watervoerende laag Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek (2.2) 31 5 Aanvullende dataverzaeling (stap 3) 33 6 Vaststellen aard en ovang versterkingsopgave (stap 4) Tweede verkenning vraagstuk (4.1) Vaststellen en rapporteren aard en ovang (4.2) 34 7 Ontwerpen van aatregelen (stap 5) Benoeen en waarderen aatregelen (5.1) Ontwerpen aatregelen (5.2) 36 8 Referenties 38 Bijlagen 39 Bijlage I Peilbuisanalyse binnentalud 41 Bijlage II Doorlatendheid analyse 43 Bijlage III Berekeningen 47 Bijlage IV Gevoeligheidsanalyse bij γ b = 1,3 51

180

181

182 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Inleiding 1.1 Aanleiding 1.2 Doel In juni 2013 is door het inisterie van Infrastructuur en Milieu nieuwe kennis beschikbaar gesteld die is ontwikkeld in het kader van het onderzoeksprograa Sterkte en belasting waterkeringen (SBW). Onderdeel van deze nieuwe kennis is het Onderzoeksrapport zandeevoerende wellen (ORZW) [ref. 1]. Het ORZW is beoordeeld door het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW). Het ENW geeft aan dat het onderzoek heeft geresulteerd in een verbeterde rekelregel voor piping, aar dat het ORZW nog niet geschikt is o als technisch rapport toe te passen. De reden hiervoor is dat de anier van toepassen van de nieuwe rekenregel voor de geiddelde gebruiker nog onvoldoende duidelijk is. Het ENW heeft geadviseerd o aan de hand van een aantal casussen een werkwijzer op te stellen die aangeeft hoe de nieuwe kennis en rekenregel toegepast oet worden. Fugro Geoservices B.V. heeft daartoe een eerste versie [ref. 2.] van de Werkwijzer Piping bij Dijken opgesteld. Parallel aan het opstellen van de Werkwijzer Piping bij Dijken worden drie casussen uitgewerkt afkostig van de waterschappen Groot Salland, Rivierenland en Scheldestroen. In de voorliggende rapportage is de casus van het Waterschap Scheldestroen uitgewerkt. In de voorliggende rapportage is de Werkwijzer Piping bij Dijken toegepast voor de casus Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen (binnen dijkringgebied 32). De uitwerking van de casus dient als praktijkvoorbeeld en draagt daaree bij aan de praktische toepasbaarheid van de Werkwijzer Piping bij Dijken. De uitgewerkte casus wordt als voorbeeld bij de Werkwijzer Piping bij Dijken gevoegd en vort daaree één geheel. 1.3 Leeswijzer In hoofdstuk 2 is een inleiding op de casus gegeven. Daarbij is ingegaan op de verschillende doorlopen toetsronden en is de beschouwde dwarsdoorsnede beschreven. In hoofdstukken 3 tot en et 7 zijn vervolgens per stap de resultaten van de vijf stappen van de Werkwijzer Piping bij Dijken opgenoen. Het rapport wordt afgesloten et een overzicht van de geraadpleegde docuenten in hoofdstuk 8. Pagina 8 van 52

183 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Achtergrond Casus 2.1 Toetshistorie In de toetsing van 2010 is voor een 3,1 k lang traject in dijkring 32 geen oordeel gegeven ten aanzien van het toetsspoor piping en heave. De aanwezige kwellengte bleek toen toereikend confor de rekenregel van Bligh uit het VTV2006 [ref. 4.]. Waarneingen in het veld gaven echter aan dat tijdens hoge waterstanden (1976 en 1990) duidelijk sprake is geweest van welvoring, waarvan ogelijk soigen zandeevoerend. Op basis van deze tegenstrijdigheden is in 2010 het beheerderoordeel nader onderzoek tot stand gekoen. Aan de hand van dit oordeel zijn lokaal etingen uitgevoerd o een definitieve uitspraak te kunnen doen of de waargenoen kwel daadwerkelijk een pipingproblee is. In Afbeelding 2.1 is het veiligheidsoordeel langs het dijkvak weergeven. Afbeelding 2.1. Veiligheidsoordeel toetsing 2010 In de verlengde derde toetsronde [ref. 6] is door Waterschap Scheldestroen gebruik geaakt van nieuwe kennis, zoals is vastgelegd in het ORZW en het Technisch rapport grondechanisch scheatiseren bij dijken (TRGS) [ref. 2]. Bij de volgorde van de stappen is aangesloten bij het toetsschea van de gedetailleerde toetsing uit ORZW. Bij deze toetsing is door het waterschap een toetsschea opgesteld van de gedetailleerde toets. Het resultaat van de verlengde derde toetsronde is weergegeven in de volgende afbeelding. Pagina 9 van 52

184 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Afbeelding 2.2. Beheerderoordeel verlengde derde toetronde In Tabel 2-1 is een overzicht weergegeven van de resultaten van de toetsing in 2010 en de verlengde derde toetsronde. Tabel 2-1 Oordelen toetsing 2010 en verlengde derde toetsronde voor het echanise piping dp van dp tot toetsing 2010 verlengde derde toetsronde (2013) geen oordeel voldoende ,5 geen oordeel geen oordeel 227,5 232 geen oordeel voldoende geen oordeel onvoldoende geen oordeel onvoldoende geen oordeel onvoldoende ,5 geen oordeel onvoldoende 247,5 249 geen oordeel goed geen oordeel goed 2.2 Dijkpaal dp244 In de toetsing 2010 en in de verlengde derde toetsronde is een oordeel gegeven aan dijkring 32 tussen dp 220 en dp 251. Voor de uitwerking van de casus is gekozen voor dp 244. Deze raai bevindt zich op het afgekeurde traject en wordt gekenerkt door de ligging nabij een diepe geul en de afwezigheid van een voorland. Pagina 10 van 52

185 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Inventarisatie en verkenning aanscherpingogelijkheden (STAP 1) 3.1 Inventarisatie beschikbare inforatie (stap 1.1) Een inventarisatie van de beschikbare inforatie is gedaan et behulp van onderdeel 1.1 van de checklist van de Werkwijzer Piping bij Dijken. Naast de inventarisatie van de beschikbare inforatie uit voorgaande toetsronden is een verkenning gedaan naar overige inforatie. Bevindingen Op basis van de aanvullende inforatiebronnen zijn geringe aanscherpingogelijkheden gevonden voor de geotechnische scheatisering. Tot de aanscherpingogelijkheden behoren de locatie van het intredepunt en de dikte van het watervoerend pakket. 3.2 Wijzigingen (toets)kader vaststellen (stap 1.2) Toetsethoden en historie In de verlengde derde toetsronde is zoveel ogelijk gebruik geaakt van de nieuwe kennis, zoals is vastgelegd in het ORZW en het TRGS. Deze rapporten beschrijven de huidige staat van kennis. Er zijn daaro geen wijzigingen in het toetskader vastgesteld. Hydraulische randvoorwaarden In de verlengde derde toetsing zijn de HR2006 aangehouden [ref. 5]. Dit zijn de vigerende randvoorwaarden. Een analyse van het tijdsafhankelijk effect is voor Zeeuws Vlaanderen nodig, waarbij gebruik is geaakt van beschikbare peilbuisetingen. Ten aanzien van het ontwerpen van versterkingsaatregelen oeten ontwerprandvoorwaarden worden vastgesteld. Dit vindt plaats in stap 2 van de Werkwijzer Piping bij Dijken. 3.3 Identificatie aanscherpingogelijkheden Hydraulische randvoorwaarden (A.1) Buitenwater Voor de hydraulische randvoorwaarden van de verlengde derde toetsing is gebruik geaakt van HR2006. Deze koen overeen et de vigerende randvoorwaarden. Ter plaatse van raai dp 244 is het toetspeil NAP +6,0. Pagina 11 van 52

186 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Tabel 3-1 Gebruikte MHW in verlengde derde toetsronde [ref. 6] locatie MHW HR2006 [+NAP] waterstand statisch deel [+NAP] waterstandsbijdrage dynaisch deel [] Hansweert 6,10 1,30 4,80 Terneuzen 5,80 1,25 4,55 dp244 6,00 1,25 4,55 Slootpeil Voor de casus is het slootpeil van NAP +0,7 overgenoen uit de verlengde derde toetsronde. Afweging aatgevend buitenwaterstand en slootpeil Voor de aatgevende buitenwaterstand is de HR2006 waarde bij Terneuzen aangehouden, overeenkostig et de verlengde derde toetsronde. Door het ontbreken van aanvullende inforatie is het slootpeil uit de verlengde derde toetsronde overgenoen (NAP + 0,7 ). In de Dino-databank zijn twee eetreeksen beschikbaar uit de ogeving (Afbeelding 3.1). Locatie 1 kot overeen et Kreverhille (Afbeelding 2.1) en locatie 2 ligt 2 k in het achterland. De eetreeksen liggen te ver van dp 244 voor het bepalen van het slootpeil. 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2 lokatie 1 lokatie 2-0,4-0,6 Afbeelding 3.1 Tijdseries polderpeil Molenpolder Invloed tijdsafhankelijkheid (A.2) Bij voorliggende casus is tijdsafhankelijkheid relevant (inter-getijdengebied). In het ORZW is geen aanpak opgenoen o het tijdsafhankelijke effect ee te neen. Het effect is in de toets op aat van de verlengde derde toetsronde eegenoen op basis van een extrapolatie van peilbuisgegevens naar toetsostandigheden. De extrapolatie is uitgevoerd iddels een analytische beschouwing van de geeten stijghoogtes, zoals ik toegepast door het Waterschap Scheldestroen in de verleng- Pagina 12 van 52

187 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 de derde toetsronde. Het toepassen van deze ethode heeft de volgende beperkingen: - buitenwater dient gedurende de eetperiode aan de teen van de dijk te staan (in voorliggende casus is dat gedurende elke getijcyclus het geval); - er dient nagegaan te worden of de deklaag reeds opgebarsten is o ontspanning ten gevolge van uitstroo in het achterland te kunnen uitsluiten. Bij de responseting wordt er in voorliggende casus vanuit gegaan dat er geen sprake is van opbarsten. Bij de toetsing is echter gebleken dat de deklaag ogelijk is opgebarsten en hieree is in de toetsing vervolgens rekening gehouden. Als er tijdens de eting sprake is geweest van opbarsten dan is dit reeds eegenoen in de analyse. In 2013 zijn er ter plaatse van dp 244 waterspanningresponsetingen uitgevoerd onder het buiten- en binnentalud. Deze etingen zijn in de verlengde derde toetsronde gebruikt o een reductie van de buitenwaterstand onder de dijk te voorspellen. De denkstappen en de analyse o hiertoe te koen, zijn hierna uitgewerkt. Algeeen Op basis van uitgevoerde peilbuisetingen in de watervoerende laag is de invloed van tijdsafhankelijkheid onderzocht door de grondwaterspanningen in de watervoerende laag et de buitenwaterstanden te vergelijken. De respons is daarvoor opgedeeld in een quasi-statische (geiddelde) deel en een dynaisch deel. Deze aanpak is gestoeld op het idee dat respons op een langdurige waterstandsverhoging (t~t stor ) groter is dan de respons op een kortstondige waterstandverhoging (t~t getij ). Het doel van het analyseren van de quasi-statische respons is het in kaart brengen van de gevolgen van een langdurige storopzet. Het in kaart brengen van de dynaische respons is gericht op de gevolgen van kortstondige fluctuaties. De dynaische respons is verkregen door het corrigeren van de totale eting et de statische eting. De volgende vijf stappen zijn doorlopen: - stap 1: bepalen statische en dynaische coponent; - stap 2: wegneen faseverschuiving voor optiale correlatie; - stap 3: bepalen statische respons (optiaal verschoven); - stap 4: bepalen dynaische respons (optiaal verschoven); - stap 5: bepalen statische en dynaische respons onder toetsostandigheden. Pagina 13 van 52

188 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Stap 1: Bepalen statische en dynaische coponent Uit de analyse van de tijdseries van de buitenwaterstand en de peilbuisetingen zijn de quasi-statische en dynaische coponent bepaald. De quasi-statische respons is verkregen door het iddelen van de peilbuiseting en de buitenwaterstand over een referentieperiode (T ref ). Voor referentieperiode is een periode van drie getijden aangehouden. Afweging referentieperiode In de verlengde derde toetsronde is de referentieperiode van drie getijden gebaseerd op het verloop van het axiu van de geiddelde waterstand tussen één en tien getijden ( ). Bij drie getijden is daarbij een knikpunt in het verloop van het axiu te zien. Deze periode kot ongeveer overeen eteen geiddelde storduur (VTV 2006) van 35 uur. De dynaische waterstand volgt uit: dynaische waterstand = totale waterstand - quasi-statische waterstand In Afbeelding 3.2 zijn de quasi-statische en dynaische waterstanden weergeven. Pagina 14 van 52

189 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari wst buiten peilbuis /Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 waterstand [ + NAP] A: geeten B: quasi-statische (tijdsgeiddeld) waterstand [ + NAP] wst buiten peilbuis 01/Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 waterstand [ + NAP] C: dynaisch -3 01/Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 Afbeelding 3.2 Geeten waterstanden (A) et de daaruit verkregen quasi-statische (B) en dynaische waterstanden (C) Stap 2: Wegneen faseverschuiving voor optiale correlatie Het eetstation Terneuzen is als buitenwaterstand genoen. De pieken en dalen van de peilbuisetingen en de buitenwaterstand vallen in de tijd niet saen (Afbeelding 3.4). Deels kot dit door het afstandsverschil tussen Perkpolder en Terneuzen (heelsbreed circa 14 k) en deels door de vertraging tussen binnenen buitenzijde van de kering. De faseverschuiving is geneutraliseerd door de datapunten van de peilbuisetingen te verschuiven in de tijd ten opzichte van de buitenwaterstand, waardoor een betere (lineaire) correlatie ontstaat tussen peilbuiseting en de buitenwaterstand (rode datapunten in Afbeelding 3.4). Een goede correlatie is gevonden et een verschuiving van 100 in. De dynaische relatie tussen de buitenwaterstand en de peilbuiseting volgt nu uit een lineaire fit. tijd wst buiten peilbuis Pagina 15 van 52

190 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari y = *x , r 2 = niet verschoven optiaal verschoven ( t = -100 in) pb [] y = *x , r 2 = wst buiten [] Afbeelding 3.3 Relatie tussen buitenwaterstand en peilbuiseting zonder verschuiving in de tijd (blauwe punten) en et optiale verschuiving in de tijd (rode punten). Bij de dijken zonder voorland of die direct aan de geul liggen, is er eestal geen knik in de hysterese aanwezig. Dit geldt onder andere bij dp 244. Wanneer er wel een knik aanwezig is, dan wordt een beter resultaat verkregen door alleen de punten boven de knik ee te neen bij het bepalen van de dynaische respons. Stap 3: Bepalen quasi-statische respons (optiaal verschoven) De quasi-statische respons van de peilbuiseting is niet eenduidig te verkrijgen. Bij elke getijdecyclus is het verloop anders (Afbeelding 3.4A en Afbeelding 3.4 Quasistatisch verloop van de peilbuiseting (A) en het bijbehorende quasi-statische verloop van de buitenwaterstand (B). Tabel 3-2). Het lijkt erop dat de respons groter is als de waterstand terug kot van een hoge waarde. De geschiedenis blijkt van belang waardoor een langere eetreeks gewenst is (aanvullende dataverzaeling). Tevens is er een invloed die bijdraagt aan een steilere respons tijdens belasten dan tijdens ontlasten. Een ogelijke oorzaak hiervoor kan liggen in de getij-assyetrie (t vloed < t ebb ). Overige invloeden (slecht functioneren datalogger, invloeden op peilveranderingen) kunnen op basis van één responseting niet uitgesloten worden. In de verdere uitwerking van de analyse is gekozen voor een conservatieve benadering. Daarin wordt alleen de respons ten gevolge van een stijgende waterstand beschouwd. Ten behoeve van de extrapolatie is de geiddelde helling en axiale offset van de fits in Afbeelding 3.4A toegepast. Odat het niet realistisch is dat de stijging in de peilbuis sneller verloopt dat de stijging van de buitenwaterstand is de helling geaxialiseerd op één. Pagina 16 van 52

191 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 (A) (B) Afbeelding 3.4 Quasi-statisch verloop van de peilbuiseting (A) en het bijbehorende quasi-statische verloop van de buitenwaterstand (B). Tabel 3-2 Helling (a) en constante (b) voor relatie buitenwaterstand en quasistatisch respons (H pb = a*h wst + b) getij a b vloed 1 0,987-0,126 vloed 2 0,983-0,063 vloed 3 0,947 0,011 vloed 4 0,755 0,022 vloed 5 1,000 0,064 geiddeld vloed 1-4 0, Afweging quasi-statisch respons Het is ogelijk conservatief o uit te gaan van de axiale responsrelatie. Het effect van deze keuze is een toenae van 0,3 tot 0,5 op het verval. Het is echter op basis van de beschikbare inforatie niet veilig o de geiddelde relatie aan te houden. Het effect van deze keuze wordt beschouwd in de gevoeligheidsanalyse (stap 2). Stap 4: Bepalen dynaische respons (optiaal verschoven) De dynaische respons geeft een goede correlatie tussen de peilbuiseting en buitenwaterstand en volgt uit een lineaire fit (Afbeelding 3.5). Pagina 17 van 52

192 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari y = *x , r 2 = dyn pb [] dyn wst buiten [] Afbeelding 3.5 Dynaische respons, optiaal verschoven in de tijd Resultaten analyses quasi-statische en dynaische respons peilbuis buitentalud dp244: De volgende twee relaties zijn afgeleid: Quasi-statisch: H pb = 0,986*H wst,stat + 0,064 Dynaisch: H pb = 0,747*H wst,dyn + 0,008 In Bijlage III is de analyse tevens uitgevoerd voor de respons ter plaatsen van het binnentalud bij dp244. De resultaten van deze analyse zijn: Quasi-statisch: H pb = 0,769*H wst,stat + 0,202 Dynaisch: H pb = 0,603 *H wst,dyn + 0,218 Stap 5: Bepalen quasi-statische en dynaische respons onder aatgevende ostandigheden Bepalen geiddelde waterstand bij aatgevende ostandigheden Voor het bepalen van de geiddelde opzet van het buitenwater zijn de geeten waterstanden ( ) voor het eetstation Hansweert beschouwd. In Afbeelding 3.6 is de axiale waterstand per jaar gegeven en de axiale geiddelde waterstand et een iddeling over één getij (=12,25 u). In Afbeelding 3.7 is de axiale geiddelde waterstand per jaar over 1 tot 10 getijden gepresenteerd. Deze afbeelding is integraal overgenoen uit het toetsrapport van de verlengde derde toetsronde. Pagina 18 van 52

193 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari ,0 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100, Aantal Gety = 1 (ax =2,03 +NAP) Hansweert (ax =4,50 +NAP) Afbeelding 3.6 Hansweert, jaaraxia van de waterstand en de geiddelde waterstand over 1 getij voor , (y-as: c+nap), bron: [ref 6.] 200,0 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Aantal Gety = 10 Aantal Gety = 9 Aantal Gety = 8 Aantal Gety = 7 Aantal Gety = 6 Afbeelding 3.7 Hansweert, verloop van de jaaraxia van de geiddelde waterstand over 1 tot 10 getijden, (y-as: c + NAP), bron: [ref 6.] In Aantal Gety = 5 Aantal Gety = 4 Aantal Gety = 3 Aantal Gety = 2 Aantal Gety = 1 zijn de axia van de geiddelde waterstanden et een iddeling over 1 tot 10 getijden voor verschillende eetstations weergegeven. Pagina 19 van 52

194 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari ,5 Waterstand [ + NAP] 2 1,5 1 0, Aantal getijden Westerschelde Afbeelding 3.8 Hansweert, verloop van de axia van de geiddelde waterstand over 1 tot 10 getijden, bron: [ref 6.] In Pagina 20 van 52

195 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 is voor alle eetstations een knikpunt te zien bij de iddeling over 3 getijden. Dit punt is net als in de verlengde derde toetsronde gebruikt voor de bepaling van de geiddelde waterstand tijdens aatgevende ostandigheden. De bijbehorende waterstand is NAP +1,25. Afweging geiddelde waterstand tijdens aatgevende ostandigheden In deze casus is de waterstandrespons van het quasi-statische deel gebaseerd op een iddeling over 6 getijden. Het is daaree conservatief o uit te gaan van 3 getijden voor de bepaling van geiddelde waterstand tijdens aatgevende ostandigheden. Resultaat De quasi-statische bijdrage van de waterstand is in analogie et de verlengde derde toetsronde afgeleid bij Hansweert ( ) waaruit een waterstand volgt van NAP +1,25. Volgens de HR2006 (Tabel 3-1) is de waterstand bij aatgevende ostandigheden NAP +5,8. Daaree kot de dynaische bijdrage aan de waterstand uit op 5,8-1,25 = 4,55. De bijdrage van het quasi-statische en het dynaische deel is opgenoen in de volgende tabel. Tabel 3-3 Resultaat quasi-statische en dynaische bijdrage peilbuis quasi - statisch dynaisch totaal buitentalud 0,986*1,25+ 0,064 = 1,30 0,747*4,55+ 0,008 = 3,41 4,70 binnentalud 0,769*1,25+ 0,202 = 1,16 0,603*4,55+ 0,218 = 2,75 4,12 Deze waarden zijn hoger dan de waarden zoals gevonden in de verlengde derde toetsronde (buitentalud 4,68 en binnentalud 4,65 ). De reden daarvoor ligt in het gebruik van alleen het opkoende deel van het tij bij het bepalen van de quasistatische bijdrage. Pagina 21 van 52

196 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Geoetrie (B.1) Het dwarsprofiel volgt uit de AHN-eting en is weergegeven in Afbeelding 3.9. Dit dwarsprofiel is tevens aangehouden in de uitwerking van de casus Bode en geohydrologische scheatisatie (B.2) Ter plaatse van Molenpolder zijn de volgende geotechnische en geohydrologische gegevens zijn beschikbaar: - geotechnisch lengteprofiel; - veldonderzoek: 25x booronsterprofielen; 1x boorgateting; 17x sonderingen; 2x peilbuisetingen binnen dwarsprofiel 244; 2x peilbuisetingen in het achterland. De eest recente gegevens zijn bepaald ten behoeve van de verlengde derde toetsrinde. De gegevens staan iniddels in de Dino-databank. O deze reden lijkt het beschikbare grondonderzoek in de toetsing te zijn gebruik. Laagopbouw van dijk en ondergrond (a) Het geotechnische lengteprofiel geeft tussen dp 223 en dp237 een afwisselend beeld ten aanzien van de aanwezigheid van een afsluitende kleilaag. Tussen dp 210 en dp 249 is een oude geul aanwezig. Tijdens de foratie van Duinkerke is deze geul aangezand en deels afgedekt et een kleilaag. Ter plaatse van dp 244 is slechts een dunne kleilaag zichtbaar. Voor het bepalen van de laagopbouw is gebruik geaakt van de rapportage verlengde derde toetsronde, aangevuld et gegevens vanuit het DINOLoket. Daarin is ter plaatse van dp244 een slecht doorlatende laag aanwezig van 0,7 dik ter plaatse van de kruin en buitenzijde. Aan de binnenzijde bevindt zich een 0,5 tot 1,2 dikke slecht doorlatende laag (Tabel 3-4). Pagina 22 van 52

197 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Tabel 3-4 Ligging slecht doorlatende en watervoerende laag slecht doorlatende laag bron locatie bovenkant [+NAP] onderkant [+NAP] laagdikte [] verlengde derde toetsronde binnenzijde 1,8-1,5 3,3 Dinoloket binnenzijde 1,15-0,75 1,8 verlengde derde toetsronde buitenzijde -0,3-1,0 0,7 Dinoloket buitenzijde 0,62-0,18 0,8 watervoerende laag Verlengde derde toetsronde buitenzijde -1,0 > -6,0 54 Dinoloket buitenzijde -1,2 > -4,5 Ter plaatse van dp 244 is geen voorland aanwezig. De dikte van de onderliggende zandlaag is volgens VNK, dr32 54,4. In de verlengde derde toetsronde is deze afgerond op 54. De watervoerende zandlaag ter plaatse van dp 244 is gescheatiseerd als één zandpakket. Afweging dikte deklaag en watervoerende pakket Voor de dikte van de deklaag ter plaatse van dp 244 is 3,3 aangehouden, evenals in de verlengde derde toetsronde. Hiervoor is gekozen odat deze dikte gebaseerd is op de eest recente boringen zijn (uitgevoerd door Fugro in 2011). De boringen waaree deze vergeleken zij betreffen pulsboringen uit Voor de dikte van de onderliggende zandlaag is geen extra inforatie gevonden. Daaro wordt deze gelijk gehouden aan de verlengde derde toetsronde op 54. In stap 2 wordt wel een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd op deze aannae. Voluegewicht (b) Voor de voluegewichten is gebruik geaakt van de volgende waarden, confor de verlengde derde toetsronde: - γ w = 10,085 kn/ 3 ; - γ g (zandig) = 17,5 kn/ 3 ; - γ g (deklaag) = 15,12 kn/ 3. Pagina 23 van 52

198 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Afweging voluegewicht Een vergelijking van bovenstaande waarden et de globale grondeigenschappen uit de Leidraad zee- en eerdijken (ref. 7 en Tabel 3-5) laat zien dat de waarde voor de deklaag tussen typische waarden voor klei en veen in zit en de waarde voor zand relatief laag is. Door het ontbreken van aanvullend grondonderzoek zijn dezelfde waarden als de toetsing aangehouden. Mochten de waarden kritiek zijn, dan kan er gericht aanvullende geotechnische veld- en laboratoriuonderzoeken uitgevoerd worden. In deze casus is duidelijk sprake van opbarsten waardoor aanvullend grondonderzoek niet tot een ander resultaat leidt. Tabel 3-5 Globale grondeigenschappen (bron: Leidraad zee- en eerdijken, Basisrapport) grondsoort voluiek gewicht [kn/ 3 ] wrijvingshoek [ o ] doorlatendheid [/s] zand > klei veen Korrelgrootteverdelingen (c) Voor de korrelgrootteverdelingen wordt verwezen naar de verlengde derde toetsronde. Daarbij zijn de volgende waarden voor d 70 gevonden: - VNK en verlengde derde toetsronde: d 70 = 120 μ; - Proevenverzaeling: d 70 = 160 μ. Uit de dataverzaeling van de derde toetsronde blijkt dat ter plaatse van dp 244 de d 70 varieert tussen 110 μ en 170 μ. In de casus is 120 μ aangehouden als waarde voor de d 70. Afweging waarde d 70 In de derde toetsronde lijkt de toegepaste d 70 ten opzichte van de proevenverzaeling conservatief gekozen. De d 70 heeft relatief weinig invloed op de eindresultaat. Daaro is 120 μ toegepast in de verdere uitwerking van de casus, waarbij et deze paraeter gevarieerd wordt in de gevoeligheidsanalyse. Doorlatendheid (d) In de verlengde derde toetsronde zijn de volgende waarden gevonden: - uit proevenverzaeling: /s; - gewogen doorlatendheid ethode VNK: 4, /s; - in verlengde derde toetsronde: /s. In de casus is de een doorlatendheid van /s aangehouden. Pagina 24 van 52

199 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Afweging doorlatendheid De doorlatendheid is tevens bepaald op basis van een ethode die gebaseerd is op een analyse van de korrelgrootteverdeling overeenkostig et bijlage B8 van het ORZW. Hiervoor is gebruik geaakt van de Kozeny-Caran vergelijking waaree de doorlatendheid bepaald wordt et behulp van het specifiek oppervlak van de grond. Aangezien niet de hele korrelgrootteverdeling bekend is, zijn de boven- en ondergrenzen van de verdeling geschat aan de hand van een noraal verdeelde korrelgrootteverdeling. Een bereik van de doorlatendheid is hieree bepaald tussen /s en /s (zie bijlage IV). Hierin is een eventuele kleifractie buiten beschouwing gelaten welke de doorlatendheid reduceert. Het bepalen van de doorlatendheid op basis van de gehele korrelgrootteverdeling blijft een kans. Configuratie van constructieve eleenten in de ogeving van de dijk (e) In de directe ogeving van de dijk zijn geen constructieve eleenten opgenoen in de dijk. De eest dichtbijzijnde bebouwing in het achterland ligt op 80 afstand van dp Bepaling intredepunt (C.1) In voorliggende casus zijn drie intredepunten beschouwd; ter plaatse van de peilbuislocaties en ter plaatse van de buitenteen (snijpunt watervoerend zandpakket en geëxtrapoleerde helling buitentalud). De peilbuis in het buitentalud bevindt zich op een horizontale afstand van circa 12 uit de kruinlijn en de peilbuis aan de binnenzijde bevindt zich op een horizontale afstand van circa -25 uit de kruin. Deze locaties zijn weergegeven in Afbeelding 3.9. Afweging intredepunt Op basis van en van het ORZW dient als intredepunt het snijpunt van het buitentalud en de watervoerende zandlaag genoen te worden. Deze ligt op circa 45 uit de kruinlijn. In de toetsing is tevens dit intredepunt beschouwd in cobinatie et het toetspeil (NAP +5,8 ). Bij deze cobinatie kan het tijdsafhankelijke effect niet eegenoen worden en leidt tot grotere benodigde kwelweglengtes. O het tijdsafhankelijke effect ee te neen, is de ethode van de verlengde derde toetsronde gevolgd Bepaling uittredepunt (C.2) In de casus is de slootbode als uittredepunt genoen. De afstand tot de kruinlijn is circa -35. Net als in de derde toetsronde is het niveau van de slootbode aangenoen op NAP +0,2. Afweging uittredepunt Op basis van 5.2.4, 5.3.2, en van het ORZW zijn de volgende locaties voor het uittredepunt bepaald in de verlengde derde toetsronde: binnenteen, bersloot en achterland. De bijbehorende afstanden tot kruinlijn zijn daarbij respectievelijk -25, -35 en -40. Het uittredepunt ter plaatse van de bersloot bleek in alle analyses aatgevend en is daaro als uittredepunt genoen voor de casus. Pagina 25 van 52

200 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Beschouwing kwelweg (C.3) Kwelweglengte (A) De kwelweglengte is bepaald door de afstand tussen het intredepunt ter plaatse van de teen van het buitentalud en de sloot. De bijbehorende kwelweglengte is 83. Afweging kwelweglengte In geval er een voorland aanwezig is, kan de kwelweglengte et L v worden vergroot ( van het ORZW). Ter plaatse van dp 244 is geen voorland aanwezig en daaro is er geen gebruik geaakt van een extra theoretische kwelweglengte. Analyses weerstand in opbarstkanaal (b) In de verlengde derde toetsronde is de extra weerstand in het opbarstkanaal (0,3dregel) in rekening gebracht bij het toepassen van de ongedepte buitenwaterstand. In voorliggende analyses zal deze extra weerstand tevens eegenoen worden. Bepaling veiligheidsfactoren In de verlengde derde toetsronde zijn de volgende veiligheidsfactoren toegepast: - γ b (scheatiseringsfactor)= 1,0; - γ n (partiële weerstandsfactor)= 1,325. In de casus zijn deze factoren overgenoen Afweging veiligheidsfactoren In de toetsing is de scheatiseringsfactor bepaald op 1,0. Dit is de iniale waarde. Verdere aanscherping is niet ogelijk. De partiële weerstandsfactor heeft een vaste waarde voor deze doorsnede en is daaro aangehouden. Saenvatting scheatisatie en aanscherpingsogelijkheden Met betrekking tot de geoetrische, geotechnische en geohydrologische eigenschappen zijn slechts kleine aanscherpingogelijkheden (verlenging kwelweglengte en doorlatendheid) gevonden voor dwarsprofiel dp 244. In de verlengde derde toetsronde zijn de eest recente en eest uitgebreide beschikbare gegevens toegepast en deze zijn gehandhaafd in de Werkwijzer Piping bij Dijken. Voor het verloop van de stijghoogte in de watervoerende laag is wel een aanscherping gedefinieerd. De axiale respons van de freatische lijn op de buitenwaterstand is aangehouden in plaats van een geiddelde respons. Deze aanscherping volgt uit peilbuisanalyse. Als saenvattingen van stap 1.3 is een scheatisatie van dwarsprofiel dp244 gegeven in Afbeelding 3.9 et een bijbehorende tabel van ogelijke aanscherpingsogelijkheden (Tabel 3-6). Pagina 26 van 52

201 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Afbeelding 3.9 Overzicht geoetrie en kwelweglengtes binnen dwarsprofiel dp 244 Tabel 3-6 Mogelijk aanpassingen paraeters ten opzichte van verlengde derde toetsronde paraeter waarde derde toetsronde aanpassing bereik n.a.v. toepassen werkwijzer stijghoogte peilbuis buitentalud bij MHW [ + NAP] (peilbuisanalyse) stijghoogte peilbuis binnentalud bij MHW [ + NAP] (peilbuisanalyse) 4,68 4,70 4,05 4,12 deklaag dikte (d) [] 3,3 1,8-3,24 doorlatendheid (k) [/s] 5,0x10-5 1,0 x ,0x10-4 dikte zandpakket (D) [] 54 - intredepunt teen [ uit kruinlijn] Oordeel aanscherpingogelijkheden De aanscherpingogelijkheden die bepaald zijn naar aanleiding van het toepassen van de Werkwijzer Piping bij Dijken (Tabel 3-6) resulteren in een conservatievere waarde voor de hydraulische belasting en een kleine verlenging van de kwelweglengte doordat het intredepunt verplaatst richting de buitenteen. Een nadere beschouwing van de doorlatendheid van het zandpakket laat een bereik van de doorlatendheid zien waaree zowel conservatievere als inder conservatieve waarden verkregen worden. In stap 2 worden de gevoeligheden otrent de bovengenoede paraeters inzichtelijk geaakt. Resultaten piping en heave berekeningen Naar aanleiding van de grondechanische paraeterisatie en de bepaling van de hydraulische randvoorwaarden is getoetst op heave (vergelijking 7.1 ORZW), opbarsten (vergelijking 7.2 ORZW) en piping (vergelijking 7.3 ORZW). De resultaten zijn weergegeven in Tabel 3-7 en een overzicht van de berekeningen is weergegeven in bijlage V. Pagina 27 van 52

202 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Tabel 3-7 echanise Technisch oordeel heave, opbarsten en piping dp 244 ter plaatse van de sloot sloot heave (7.1 ORZW) opbarsten (7.2 ORZW) piping (7.3 ORZW) voldoet niet voldoet niet voldoet niet Bij MHW voldoen de binnenteen en het achterland aan het opbartscriteriu. Piping kan daaro alleen optreden in de sloot. De gevoeligheidsanalyses (stap 2) wordt daaro alleen toegepast op de sloot. Pagina 28 van 52

203 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Eerste verkenning aard en ovang versterkingsopgave (stap 2) Aanscherpingen lijken ogelijk voor de doorlatendheid van de watervoerende laag en voor de hydraulische belasting. De doorlatendheid kan wellicht kleiner gescheatiseerd worden (positief) aar de hydraulische belasting wordt groter (negatief). Het gevoeligheid van de aanscherpingogelijkheden is uiteengezet in 4.1. Tevens is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd op de dikte van de watervoerende laag vanwege de grote onzekerheid van de aangenoen waarden. Aanbevelingen et betrekking tot aanvullend onderzoek volgen in Gevoeligheidsanalyse (2.1) Beschouwde paraeters Er is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd voor het kritieke punt in de doorsnede; de sloot. In de analyse is gevarieerd et de volgende paraaters: - hydraulisch verval; - doorlatendheid watervoerende laag; - kwelweglengte; - dikte watervoerende laag. Afwegingen keuze paraeters gevoeligheidsanalyse De gevoeligheidanalyses zijn uitgevoerd op het hydraulisch verval, de doorlatendheid, kwelweglengte en de dikte van het watervoerende pakket. Voor het hydraulisch verval is gekozen odat uit de peilbuisanalyse nog keuzeruite volgt voor het toe te passen verval. Voor de doorlatendheid en de kwelweglengte zijn in stap 1 aanscherpingsogelijkheden zijn geconstateerd. Voor de laatste paraeter is gekozen odat de gehanteerde waarde in de toetsing atig is onderbouwd. Als stabiliteitsparaeter is de verhouding tussen H toelaatbaar en H aanwezig genoen (y-as in Afbeeldingen ). Veiligheidsfactoren zijn in deze beschouwing reeds eegnoen. Bij een waarde groter dan één piping niet op Hydraulisch verval Het verloop van de freatische lijn in de watervoerende laag is gebaseerd op de peilbuisresponsfuncties (Tabel 3-3). Het verloop van de freatische lijn is alleen van belang voor het heave en opbarstcriteriu. Bij de peilbuisrespons analyse zijn coëfficienten gedefinieerd voor een geiddelde en axiale respons bij MHW. In stap A.2 is conservatief gekozen o de axiale respons toe te passen waarbij opbarsten optreed in de sloot. Dit resultaat verandert niet wanneer gekozen wordt voor de geiddelde respons. Voor het piping criteriu is deze gevoeligheid niet van belang odat daarvoor de buitenwaterstand gehanteerd wordt en dus geen extrapolatie naar het achterland plaats vind Doorlatendheid watervoerende laag In de volgende afbeelding is de doorlatendheid van de watervoerende laag tegen de verhouding H toelaatbaar en H aanwezig uitgezet. De doorlatendheid van de wat- Pagina 29 van 52

204 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 voerende laag blijkt van grote invloed te zijn op de stabiliteit. Bij een geringe verlaging van de doorlatendheid (van tot /s) blijkt aan het piping criteriu voldaan te worden. Een nadere analyse van de doorlatendheid heeft daaro een eerwaarde o het piping oordeel beter te kunnen onderbouwen. ΔH toelaatbaar / ΔH aanwezig 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1,00E 06 1,00E 05 1,00E 04 1,00E 03 doorlatendheid k [/s] bita buta bute Afbeelding 4.1 Gevoeligheid analyse doorlatendheid watervoerende laag bij extrapolatie van stijghoogten in peilbuis et γ b = 1, Kwelweglengte De kwelweglengte van de buitenteen tot de sloot is 83. O aan het piping criteriu te voldoen is een verlenging van de kwelweglengte van circa 50 benodigd (Afbeelding 4.2). In stap 6 (vaststellen aard en ovang van de versterkingsopgave) is de haalbaarheid van deze kwelwegverlenging nader toegelicht. De geoetrische aanpassing van het intredepunt ten opzichte van de verlengde derde toetsronde geeft de ogelijkheid de kwelweglengte et 5 te verlengen. Uit de huidige gevoelgheidsanalyse blijkt dat deze aanpassing geen verandering in het toetsoordeel teweeg brengt. 2,5 ΔH toelaatbaar / ΔH aanwezig 2,0 1,5 1,0 0,5 0, kwelweglengte L [] bita buta bute Afbeelding 4.2 Gevoeligheid analyses kwelweglengte bij extrapolatie van stijghoogten in peilbuis et γ b = 1,0 Pagina 30 van 52

205 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Dikte watervoerende laag Pas bij een grote (> 40 ) reductie van de dikte van het zandpakket (Afbeelding 4.3) blijkt de stabiliteit voldoende te zijn. Geringe variaties (~ 10 ) ten opzichte van de huidige aangenoen dikte van het zandpakket (54 ) hebben weinig invloed op de stabiliteit. ΔH toelaatbaar / ΔH aanwezig 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, dikte watervoerende laag D [] bita buta bute Afbeelding 4.3 Gevoeligheid analyse dikte watervoerend zandpakket bij extrapolatie stijghoogten in peilbuis et γ b = 1,0 4.2 Bepalen nut en noodzaak aanvullend onderzoek (2.2) De doorlatendheid en de tijdsafhankelijke respons zijn de paraeters die naar voren koen als interessant voor aanvullend onderzoek. In de huidige analyse van de peilbuisresponsetingen wordt het MHW ter plaatse van de peilbuizen bepaald door de axiaal opgetreden responssnelheid. Een langere eetreeks zal daardoor waarschijnlijk leiden tot een betere voorspelling van de stijghoogte bij MHW. Voor de geiddelde waarde zal echter een eer precieze voorspelling gedaan kunnen worden. Hieruit wordt geconcludeerd dat aanvullend onderzoek van de peilbuisresponsetingen de geiddelde situatie inzichtelijker aakt aar het is niet duidelijk wat het effect is voor de belasting onder aatgevende ostandigheden. Aanvullend onderzoek naar de doorlatendheid van de watervoerende zandlaag lijkt nuttig. Uit de gevoeligheidanalyse van de doorlatendheid blijkt dat et de huidige aannae voor de doorlatendheid stabiliteit net niet behaald wordt. Op basis van de huidige kennis van de korrelgrootteverdeling is een inschatting te aken voor de doorlatenheid. Daaruit blijkt dat deze waarschijnlijk olaag kan worden bijgesteld. Extra onderzoek naar de doorlatendheid is daaro nuttig. Aanvullende dataverzaeling (stap 3) Voor een aanvullende dataverzaeling kunnen korrelgrootteverdelingen van de bodeonsters geanalyseerd worden o de doorlatendheid van de watervoerende laag beter te bepalen. Daarbij zouden ook doorlatendheid proeven op bodeonster toegepast kunnen worden. Een andere anier o de doorlatendheid beter te beschouwen is door iddel van een grondwaterstroingsodellering et Plaxflow Pagina 31 van 52

206 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 of MSeep. Met behulp van de peilbuisetingen zou kan een dergelijk odel gekalibreerd worden. Voor het bepalen van de tijdsafhankelijke belasting doet het ORZW (2012) geen handreikingen. De peilbuisanalyse uit de verlengde derde toetsronde lijkt een verantwoorde onderbouwing te geven voor het bepalen van de optredende hydraulische belasting. Een heranalyse van deze ethode laat echter zien dat de belastingsgeschiedenis ook een relevante rol kan spelen. Daarvoor wordt de aanbeveling geaakt o een analyses uit te voeren van een langere eetreeks. Pagina 32 van 52

207 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Aanvullende dataverzaeling (stap 3) Uit de gevoeligheidsanalyse in stap 2 is naar voren gekoen dat de doorlatendheid een interessant paraeter is o nader te beschouwen. Uit de gevoeligheidsanalyse blijkt naelijk dat een aanscherping van de doorlatendheid een grote invloed heeft op de beoordeling. Ten behoefte van het uitwerken van voorliggende casus heeft geen extra onderzoek plaatsgevonden. Tevens is er geen additionele data vrijgekoen. De casus is daaro verder uitgewerkt op basis van de beschikbaar gekoen inforatie uit stap 2. Pagina 33 van 52

208 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Vaststellen aard en ovang versterkingsopgave (stap 4) 6.1 Tweede verkenning vraagstuk (4.1) Vooralsnog is er geen aanvullende data vrijgekoen. Uit de toetsing blijkt echter dat een versterkende aatregel benodigd is o aan het opbarst criteriu te voldoen. De verwachting is dat et het vrijkoen van een langere responsetingen een conservatievere waarde voor de hydraulische belasting gevonden zal worden. Otrent de doorlatendheid kan nog geen uitspraak worden gedaan. De doorlatendheid zoals gebruikt in de huidige toetsing lijkt voldoende onderbouwd te zijn o als uitgangspunt te neen. Een gedetailleerde analyse van de doorlatendheid op basis van de korrelgrootteverdeling zou ogelijkheden kunnen bieden tot verdere aanscherping. 6.2 Vaststellen en rapporteren aard en ovang (4.2) De schaardijk ter plaatse van dp 244 biedt de ogelijkheid tot binnenwaartse versterkingen. Uit de toetsing blijkt dat zowel op heave, opbarsten als piping het profiel ter plaatse van de sloot is afgekeurd. Het afgekeurde dwarsprofiel dient daaro te worden versterkt. Uit de gevoeligheidsanalyse van de kwelweglengte (Afbeelding 4.2) blijkt dat de sloot voldoet aan het pipingcriteriu bij een kwelweg van 120. Hierbij zijn nog geen ontwerptoetslagen inbegrepen. Er zou daaro een iniale kwelweg verlenging van 50 gerealiseerd oeten worden o aan het piping criteriu te voldoen. Voor de hand liggende traditionele versterkingsopties zijn dan ook het verleggen van de sloot en het aanbrengen van kwelscheren. Pagina 34 van 52

209 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Ontwerpen van aatregelen (stap 5) 7.1 Benoeen en waarderen aatregelen (5.1) Mogelijke aatregelen o te voldoen aan het opbarst en/of piping criteriu zijn: - verlengen horizontale kwelweg; - voorkoen opbarsten kleilaag binnen kritieke kwelweglengte; - verlengen verticale kwelweg; - verkleinen verval; - voorkoen uitspoelen zand. Verlengen horizontale kwelweg Het verlengen van de horizontale kwelweg is bij de schaardijk in Molenpolder alleen binnendijks realistisch geacht. Het buitendijks aanbrengen van een slecht waterdoorlatend laag wordt beoeilijkt door het stijl aflopende dwarsprofiel. Het binnendijks verlengen van de horizontale kwelweglengte kan door iddel van het verplaatsen van de sloot richting het achterland. Dit kot overeen et het voorkoen van opbarsten van de kleilaag binnen de kritieke kwelweglengte en wordt hieronder besproken. Voorkoen opbarsten kleilaag binnen kritieke kwelweglengte Het verlengen van de horizontale kwelweg binnendijks is ogelijk door ter plaatse van de sloot aan het opbarstcriteriu te voldoen. Hiervoor dient de sloot opgevuld te worden tot aan het huidige aaiveld et ateriaal van iniaal gelijke soortelijke assa. O de sloot in het achterland te behouden dient deze verplaats te worden richting achterland tot aan het criteriu van de benodigde kwelweglengte wordt voldaan. Verlengen verticale kwelweg De verticale kwelweg kan verlengd worden door binnendijks of buitendijks kwelscheren aan te brengen. Bij het binnendijks aanbrengen van kwelscheren kan een extra drainage ogelijkheid nodig zijn o de extra opwaartse stroingsgradient te copenseren. Verkleinen verval Het verlagen van de buitenwaterstand (in de Westerschelde) is bij Molenpolder geen reële optie. Dit vraagt o kostbare grootschalig aatregelen. Binnendijks kan de waterstand verhoogd worden door het achterland inclusief de slootbode te verhogen. Voorkoen uitspoelen zand O het uitspoelen van zand ter plaatse van de opbarstlocatie te voorkoen dient een filterconstructie te worden aangebracht. In voorliggende casus bevindt de opbarstlocatie zich in de sloot. Door het aanbrengen van een filterconstructie in de sloot krijgt deze tevens een ontlastende functie. Het uitspoelen van zand kan ook voorkoen worden door iddels van het aanbrengen van een verticaal zanddicht geotextiel. Dit waterdoorlatende geotextiel beïnvloed het verloop van de stijghoogte in het watervoerende pakket niet en stopt het ontstaan van doorgaande erosie in het piping kanaal. Pagina 35 van 52

210 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Waardering aatregelen Maatregel 1 (traditioneel) Een buitendijkse verlenging van de kwelweg wordt in voorliggende casus niet haalbaar geacht. Een verlenging van de kwelweg dient daaro binnendijks plaats te vinden wat resulteert in een verlegging van de sloot richting het achterland. De huidige sloot wordt aangevuld zodat voldaan wordt aan het opbarstcriteriu. De verlegging oet plaats vinden over een afstand van 50 o te voldoen aan het pipingcriteriu. Een verlegging van deze orde grootte wordt realistisch geacht. Maatregel 2 (innovatief) Als alternatief voor de slootverlegging wordt een ontlastsloot et filterconstructie in cobinatie et een verticaal zanddicht geotextiel toegepast. Het verticaal zanddicht geotextiel is een innovatie oplossing waaree het erosiekanaal wordt gestopt. Daardoor wordt de dijk niet onderijnd. Het geotextiel wordt aan de binnenteen van de dijk geplaatst. O erosie tussen de binnenteen en sloot tegen te gaan wordt een filterconstructie aangebracht in de sloot. De sloot wordt daarbij uitgegraven tot in de watervoerende laag o tevens als ontlastsloot te functioneren. Hierdoor wordt het verhang over de dijk tevens gereduceerd. 7.2 Ontwerpen aatregelen (5.2) Maatregel 1 Afbeelding 7.1 Maatregel 1 Het ateriaal dat vrijkot bij het ontgraven van de sloot verder in het achterland kan gebruikt worden o de huidige sloot te depen. Ter plaatse van het binnentalud en het achterland direct achter de huidige sloot wordt voldaan aan het opbartcriteriu. Ter plaatse van de nieuwe sloot wordt voldaan aan het pipingcriteriu. Door het toepassen van aatregel 1 wordt in het gehele dwarsporfiel voldaan aan het opbarstcriteriu of aan het pipingcriteriu. Hieree is het piping problee opgelost. Pagina 36 van 52

211 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Maatregel 2 Afbeelding 7.2 Maatregel 2 Het verticaal zanddicht geotextiel (VGZ) dient aangebracht te worden in de toplaag van het watervoerende pakket. O een goede aanbreng te garanderen wordt het geotextiel verankerd in de kleilaag. Het toepassen van VGZ is nog geen bewezen effectieve oplossing en daaro wordt tevens een ontlastsloot et filterconstructie toegepast. De ontlastsloot wordt ontgraven tot in de watervoerende laag. Het aangebracht zand dient een grotere doorlatendheid te hebben dan het ateriaal in het watervoerende pakket. Het bovenliggende grind dient de grootste doorlatendheid te hebben. Door het toepassen van aatregel 2 wordt opbarsten van de sloot uitgesloten door de stijghoogte in het watervoerend pakket te verlagen. Het uitspoelen van ateriaal wordt voorkoen door het aanbrengen van een VGZ en een filterconstructie in de sloot. Hieree is het piping problee opgelost. Pagina 37 van 52

212 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari Referenties 1. Deltares (2012). Onderzoeksrapport zandeevoerende wellen, ENW (2012). Technisch rapport grondechanisch scheatiseren bij dijken. 3. Fugro (2013). Werkwijzer Piping bij Dijken, Versie 1, opdrachtnuer: , d.d. 2 oktober Ministerie Verkeer en Waterstaat (2007). Voorschrift toetsen op veiligheid, Priaire waterkeringen (VTV2006). 5. Ministerie Verkeer en Waterstaat (2007). Hydraulische randvoorwaarden, Priaire waterkeringen, Voor de derde toetsronde (HR 2006). 6. Waterschap Scheldestroen (2013). Rapportage verlengde derde toetsing, onderdeel dijken, versie 4, d.d. 29 oktober Rijkswaterstaat, DWW (1999). Leidraad zee- en eerdijken, d.d Pagina 38 van 52

213 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Pagina 39 van 52

214 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Bijlagen Pagina 40 van 52

215 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Pagina 41 van 52

216 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Bijlage I Peilbuisanalyse binnentalud Geeten waterstanden (A) et de daaruit verkregen quasi-statische (B) en dynaische (C) waterstanden. A: geeten waterstand [ + NAP] wst buiten peilbuis -3 01/Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 B: quasi-statisch (tijdsgeiddeld) waterstand [ + NAP] wst buiten peilbuis 01/Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 waterstand [ + NAP] C: dynaisch wst buiten peilbuis -3 01/Apr/12 01/May/12 01/Jun/12 01/Jul/12 tijd Relatie tussen buitenwaterstand en peilbuiseting zonder verschuiving in de tijd (blauwe punten) en et optiale verschuiving in de tijd (rode punten) y = *x , r 2 = niet verschoven optiaal verschoven ( t = -110 in) pb [] y = *x , r 2 = wst buiten [] Pagina 42 van 52

217 Casus Zeedijk Molenpolder in Zeeuws Vlaanderen 31 januari 2014 Quasi-statisch verloop van de peilbuiseting (A) en het bijbehorende quasistatische verloop van de buitenwatertand (B) (A) (B) Getij a b Vloed 1 0,854 0,115 Vloed 2 0,935 0,162 Vloed 3 0,718 0,202 Vloed 4 0,533 0,163 Vloed 5 1,000 0,101 Geiddeld vloed 1-4 0,769 0,154 Dynaische respons peilbuis binnentalud, optiaal verschoven in de tijd y = *x , r 2 = dyn pb [] dyn wst buiten [] Pagina 43 van 52