7 2. Serienr. 3. j.ggr- catalogusriuurrner. Naam en adres opdrachtgever

Transcriptie

1 1. Rapportnr. WBA-N Rijkswaturstaati-- Rijksinstituut voor Integraal Zoerw tit - AfvaIwatsrbuhuJçr flr,ciimpnnri, CZ c9bs'i 7 2. Serienr. 3. j.ggr- catalogusriuurrner cww 4. Titel en subtitel Datum rapport 12 oktober 1992 Overlaten Gendtsche Polder en Hiensche Waarden Code uitvoerende organisatie Schrijver(s) ir. M.R.Tonneijck Nr. rapport uitvoerende organisatie Naam en adres opdrachtnemer Projectnaam ZANDDAM Rijkswaterstaat - Dienst Weg- en Waterbouwkunde Projectnunïner C91.01/16 van der Burghweg 1 postbus CS DELFT 2600 GA DELFT Contactnunïner tel Naam en adres opdrachtgever Rijkswaterstaat - Directie Gelderland Gildemeesterplein 1 postbus LL ARNHEM 6800 ED ARNHEM Ir. A.T.P. Swanenberg tel._ Type rapport definitief advies Code andere opdrachtgever Opmerkingen Referaat Tussen voormalige zandwinputten in uiterwaarden en de rivier liggen vaak overlaten. Deze overlaten dienen ervoor te zorgen dat de zandwinput bij hoogwater reeds vroegtijdig gevuld raakt om in een later stadium de zomerkaden te ontlasten. Deze overlaten blijken vaak niet stabiel te zijn. Een zeer zwaar ontworpen overlaat in de Gendtsche Polder bezweek reeds kort na aanleg. Een ouder overlaat in de Hiensche Waarden bij Dodewaard bezweek eveneens. Deze notitie stelt een nieuw ontwerp voor de overlaat bij Dodewaard voor, waarbij rekening wordt gehouden met de mechanismen die vermoedelijk hebben geleid tot bezwijken van de overlaat in de Gendtsche Polder. Trefwoorden Gendtsche Polder/geotextiel/overlaat/zandwinni ng/zomerkade Distributiesysteem te bevragen bij DWW/WBA Classificatie Classificatie deze pagina Aantal Prijs blz. 13

2 C:\_\DAMMEN\ZANDDAM.008 notitienr. : WBA-N projectnr. : C91.01/16 (ZANDD.N) van : ir. M.R.Tonneijck, RWS/Dienst Weg- en Waterbouwkunde aan : ir. T.Swanenberg, RWS/Directie Gelderland datum 12 oktober 1992 onderwerp : bezwijkrnechanismen van de overlaat in de Gendtsche Polder tussen de Waal en de ontgronding "de Zandberg" en ontwerp voor een nieuwe overlaat in de Hiensche Waarden bij Dodewaard Overlaten Gendtsche Polder en Hiensche Waarden 1. INLEIDING Rijkswaterstaat Directie Gelderland zal voor de voormalige zandwinning in de Hiensche Waarden bij Dodewaard een nieuwe overlaat in de zomerkade aanleggen. De oude, die te hoog lag was bezweken. Van dit bezwijken is verder niets bekend. Voor het ontwerp bij Dodewaard moet rekening worden gehouden met de ervaringen met een juist nieuw aangelegde overlaat in de Gendtsche Polder voor de zandwinning "de Zandberg". In de Gendtsche Polder was een ontwerp gemaakt (figuur 1), waarbij de indruk was dat de overlaat een zeer geringe bezwijkkans had. Echter een maand na aanleg bezweek deze overlaat (november 1990) bij het eerst optredende hoogwater. Het werkelijk opgetreden bezwijkmechanisme blijft onzeker; deze notitie geeft conclusies ten aanzien van de vermoedelijke oorzaak. Deze conclusies leiden tot een nieuw ontwerp voor de overlaat, dat ook toegepast zal worden voor een nieuwe overlaat in de Hiensche Waarden bij Dodewaard. 1.1 ooggetuigevers lag Uit ooggetuigeverslag is aan te geven hoe het bezwijken in werking trad. "Nog voordat het water over de bestorting van de overlaat stroomde (maar wel al door de stenen over het geotextiel), trad water uit het binnentalud. Het water aan de ontgrondingszijde stond lager (± 7.00 m +N.A.P.) dan aan de rivierzijde (± m +N.A.P.). Het uitstromende water vormde geulen in de binnendijks gelegen steunberm van zand. Ter plaatse van deze geuleri bezweek vervolgens de overlaat (binnentalud 1:5)." Het bezwijkpatroon is niet met alle zekerheid te achterhalen, maar leek op een uitbolling beneden in het talud en een daling van de kruin. Deze daling vond praktisch rechtstandig plaats, getuige enkele perkoenpalen die bij de aanleg in de kruin geslagen waren ten behoeve van het aangeven van de afwerkhoogte van de bestorting. Deze perkoenpalen zijn rechtop blijven staan en steken nu ca 0,30 m boven de bestorting uit. Het feit dat de palen nu boven de bestorting uit steken, geeft aan dat de palen waarschijnlijk niet of slechts gedeeltelijk meegezakt zijn en dus op een min of meer stabiele laag gefundeerd zouden zijn. De lengte van de palen kan een aanknopingspunt bieden voor de maximale diepte in de zanddam waar deformaties hebben plaatsgevonden. 1.2 eerdere beschouwingen over bezwijkmechanismen Er bestaat reeds een aantal verslagen betreffende deze overlaat, waarin ook voorzichtig mogelijke bezwijkmechanismen naar voren worden gebracht (zie [1], [2] en [5]). Al deze bezwijkmechanismen zijn verzameld in het projectvoorstel [3] en uitgewerkt in onderhavige notitie.

3 2. BEZWIJKMECHANISMEN De beschrijving van de getuige, noch de aangetroffen situatie na bezwijken gaven een duidelijk beeld van het bezwijkmechanisme. Zowel ondiepe als diepe glijvlakken bleven tot de mogelijkheden behoren. Wel is duidelijk dat de gebruikte breuksteenbestorting zwaar genoeg is om de optredende stroomsnelheden te weerstaan. De hypothesen voor mogelijke bezwijkmechanismen voor de overlaat laten zich in drieën opdelen: Globaal bezwijken, afschuiven langs een diep glijvlak door verlies aan schuif sterkte. Lokaal (oppervlakkig) bezwijken, plaatselijke verweking gevolgd door uitspoeling van het zandlichaam. Vorm van piping Globaal bezwijken door verlies schuifsterkte Bij hoger wordende bu.itenwaterstand nemen overal in en onder de overlaat de korrelspanningen af terwijl de schuifspanningen gelijk blijven door de constante bovenbelasting. De spanningscirkels in het Mohr-Coulombdiagram schuiven dan naar links, waardoor de schuifsterkte overschreden wordt. De mogelijkheid van optreden is simpel aan te tonen door een glijcirkelberekening te maken of een bezwijken met een eindige-elementenprogramma te simuleren (figuur 2 en 3). Deze berekeningen zijn uitgevoerd met de programma's MSTAB (Bishop) en PLAXIS (eindige elementen). De stabiliteitsfactoren zijn voor grote glijvlakken groter dan 2.5. Rekenmatig is daarmee de stabiliteit van de taluds voldoende aangetoond en is de conclusie gerechtvaardigd dat het bezwijkmechanisme afschuiven langs diep glijvlak niet is opgetreden Globaal bezwijken door verweking van zand In eerdere beschouwingen is verweking als mogelijk bezwijkmechanisme geopperd. Zand met een kleinere dichtheid dan de zogenaamde kritische dichtheid is verwekingsgevoelig. Onder bepaalde voorwaarden kan dan verweking optreden onder zgn. "volledig gedraineerde" condities [4, blz 14]. Uitgaande van relatief snel oplopende waterspanningen door het stijgend freatisch vlak loopt de korrelspanning terug. Als nu de bovenbelasting gelijk blijft, blijft de actuele schuifspanning gelijk en neemt de verhouding tussen de werkelijk optredende schuif spanning en korrelspanning toe. (T'/a' wordt groter). Los gepakt zand is hiervoor gevoelig en kan plotseling zijn stabiliteit verliezen door verweking, zeker als de schuifspanning nog toeneemt. In het geval van de zanddam blijft dit slechts een theoretische mogelijkheid. Het grondonderzoek achteraf [6] wijst niet op verwekingsgevoelige lagen in de zanddam. Naast afname van de korrelspanning is er geen toename van de schuifspanning. Afschuiven langs een glijviak door verweking van een zandlaag wordt der - halve niet aannemelijk geacht Lokaal bezwijken Er zijn verschillende factoren die kunnen hebben bijgedragen aan lokaal bezwijken van de zanddam. verlies van korrelspanning door toename waterspanning opbouw van wateroverspanning onder het geotextiel puin met holten in zandlichaam, mogelijkheid tot verplaatsing van zand beschadiging geotextiel door puin verweking van zand door plaatselijk onvoldoende bovenbelasting

4 Deze vijf factoren kunnen alle bijdragen tot het verweken en vloeien van zand op geringe diepte onder het geotextiel. Het in beweging komen van zand kan leiden tot oppervlakkige erosie van zand via de overlapping of gaten in het geotextiel. Gevolg is erosie van het zandlichaam en verplaatsen van de breuksteenbestorting. Het grondonderzoek wijst uit dat het zand in de overlaat matig tot zeer grof is. Dat betekent dat de doorlatendheid groot is en de grondwaterspanning de stijging van het rivierwater gemakkelijk moet kunnen volgen Verlies korrelspanning op geringe diepte Verlies van korrelspanning boven in de zanddam vlak onder het geotextiel is een mogelijke initiëring van uitspoelen en bezwijken. De waterspanning in het zandpakket zorgt voor afname van de korrelspanning. Bij een laag spanningsniveau wordt dan de korrelspanning nog lager. Dit effect wordt nog sterker door het volgende Wateroverspanning onder het geotextiel De Dienst Weg- en Waterbouwkunde heeft het geotextiel van de overlaat in de Gendtsche Polder na aanleg beoordeeld en geconstateerd dat de doorlatendheid voor water thoeretisch hooguit maar net voldoende is [5]. Het optreden van wateroverspanning onder het geotextiel mag daardoor niet geheel worden uitgesloten. Wateroverspanning leidt direct tot afname van de korrelspanning. De overspanning reduceert de voorbelastende werking van de bovenbelasting van de breuksteenbestorting. Op geringe diepte, dus bij een laag korrelspanningsniveau is er snel verlies van schuifsterkte en verweekt het zand Puin met holten in het zandlichaam Na bezwijken was geconstateerd dat het geotextiel strak gespannen stond over puinresten in het bezweken gedeelte van de overlaat. Tussen dit puin kunnen zich holle ruimten hebben bevonden, die niet noodzakelijk bij de aanleg reeds gevuld waren met zand. Door het stijgen van de waterstand is het nu mogelijk dat er zand in deze holle ruimten stroomt. Hierdoor komt het zand in beweging en kan een holle ruimte vlak onder het geotextiel ontstaan. Als een dergelijke gebeurtenis niet te ver van de filterdoekoverlapping plaatsvindt kan er gemakkelijk een opening in het filterdoek komen en zand uitspoelen Beschadiging geotextiel door puin De aanwezigheid van puin onder het geotextiel kan ervoor hebben gezorgd dat er reeds bij de aanleg gaten in het geotextiel zaten, die na bezwijken zijn geconstateerd. Zand onder het geotextiel kan gemakkelijk door deze gaten wegspoelen. Overigens is het bij verweking en verplaatsing van de stortsteen ook zeer wel mogelijk dat de niet genaaide overlapping van 1.00 m onvoldoende is om dicht te zijn voor vloeibaar zand Plaatselilk onvoldoende bovenbelasting op het moment dat het rivierwater over de kruin begint te spoelen en geulen trekt in het afdekkende zand, verliest het zand net onder het geotextiel de bovenbelasting van dat afdekkende zand. Tezamen met toenemende waterspannirigen door inzijgend water en stijgend freatisch vlak lopen de korrelspanningen terug, mogelijk nog versterkt door overspanningen als gevolg van het niet optimaal doorlatende filterdoek. Dit geldt met name voor de plaatsen waar de breuksteen niet op het geotextiel drukt. Juist omdat een relatief grote sortering is toegepast 3

5 i.v.m. de verwachte stroomsnelheden over de kruin, zijn ook de ruimtes tussen de aandrukviakken van de stenen relatief groot. Daarnaast is het mogelijk dat de stenen zich zo kort na aanleg nog niet voldoende hadden "genesteld" en de aandrukviakken nog kleiner waren (figuur 4). Dit betekent dat het zand naast die aandrukviakken gemakkelijk tot vloeien zou kunnen overgaan. Zand kan dan ook weer onder de stenen vandaan vloeien, waardoor de stenen in beweging komen. Normaal gesproken zou dit juist het "nestelen" zijn. Gezien het bezwijken zo kort na aanleg dient er rekening mee gehouden te worden dat het fluïdisatieproces zich heeft voorgezet en tot bezwijken heeft geleid. Fluïdisatie van zand onder een steenbestorting is beschreven door Bouwmeester [10]. Zonder geotextiel geldt dat lokaal verweking van zand onder een grotere fractie kan optreden indien & f.d.d~->6, waarin D 20 betrekking heeft op de afdekkende stortsteenlaag en d 50 op het onderliggende zand. Bij aanwezigheid van een (drukverdelend) tussenliggend geotextiel wordt de factor Cf kleiner dan 1. Wanneer lokale fluïdisatie dan precies optreedt blijft moeilijk te kwantificeren. 2.3 Piping De rapporten [1] en [2] stellen beide een vorm van piping voor als mogelijk bezwijkmechanisme. Mogelijke initiëringen van dit mechanisme zouden gevonden moeten worden in verstoringen van de ondergrond, zoals aanwezig puin, oude boomwortels etc. Aanwezige verstoringen kunnen aanleiding zijn tot plaatselijk vloeien van zand. Doorgaande terugschrijdende erosie kan slechts plaatsvinden onder bepaalde voorwaarden. De situatie van de zanddam voldoet niet aan de belangrijkste voorwaarde: er is geen samenhangend grondlichaam boven een zandpakket, waarin de erosie zou moeten plaatsvinden. Pijpen die eventueel ontstaan storten direct in. Het is derhalve uitgesloten dat piping een bezwijkmechanisme is. 2.4 Conclusie ten aanzien van het bezwiiknechanisme Het ooggetuigeverslag noch het grondonderzoek leidt tot uitsluitsel ten aanzien van het bezwijkmechanisme. Uit stabiliteitsberekeningen volgt dat afschuiven langs een min of meer cirkelvormig glijvlak niet kan hebben plaatsgevonden. Het ontwerp van de constructie sloot dat ook eigenlijk al uit (zie bijlage 1). Piping als bezwijkmechanisme is onmogelijk, omdat niet wordt voldaan aan de essentiële voorwaarde voor de mogelijkheid van het ontstaan van doorgaande pijpen. Een aantal factoren (zie 2.2) in de constructie van de zanddam heeft er toe kunnen bijdragen dat op geringe diepte verweking, vloeien van het zand zou hebben kunnen optreden. Gegeven de geringe (niet genaaide) overlapping van het geotextiel en de mogelijke aanwezigheid van gaten al vlak na aanleg, heeft uitspoelen van het zandlichaam zeker kunnen optreden. Ook kan fluïdisatie van zand bij gebrek aan korrelspanning vlak onder de steenbestorting en geotextiel een rol hebben gespeeld in het bezwijken, juist kort na aanleg. De geringe doorlatendheid van het geotextiel heeft op al deze processen een versterkende invloed en wordt dan ook als belangrijkste factor beschouwd. Dit bezwijken sluit goed aan bij de beschrijving door de ooggetuige. 4

6 3. ONTWERP OVERLATEN GENDTSCHE POLDER EN HIENSCHE WAARDEN 3.1 Uitgangspunten Uitgangspunt is te zoeken naar een constructie die voldoende waterdoorlatend en stabiel is en dezelfde soort opbouw kent als de bestaande over - laat in de Gendtsche Polder. Indien in deze omstandigheden met snel wisselende waterstanden de keuze zou vallen op een constructie uit samenhangende grond of met vaste elementen, ontstaan problemen met wateroverspanningen of piping. Een tweede uitgangspunt is dat het bezwijkmechanisme niet eenduidig bekend is, maar dat de conclusie van 2.4 aanvaard is en dat het nieuwe ontwerp de genoemde mogelijke oorzaken van bezwijken dient te ondervangen. 3.2 Randvoorwaarden Uit [7) volgt de aanlegbreedte en bijbehorende aanleghoogte voor de overlaat in de Gendtsche Polder, uit [8] die voor de overlaat in de Hiensche Waarden bij Dodewaard. Gendtsche Polder Hiensche Waarden (Dodewaard) breedte [m) hoogte [m +NAP] breedte [mj hoogte Em +NAPJ toelaatbare stroomsnelheden 2.0 m/s 2.5 â 3.0 m/s 3.3 De opbouw van de overlaten De constructie van beide overlaten zal globaal dezelfde zijn als de bezweken overlaat in de Gendtsche Polder. Dit betekent een zandlichaam opgebouwd uit het direct in de omgeving beschikbare materiaal, afgedekt met een zanddicht en waterdoorlatend geotextiel, afgestort met een stabiele stortsteenlaag Het zandlichaam Het zandlichaam van beide overlaten dient te bestaan uit zand dat in de directe omgeving in ruim voldoende mate aanwezig is. Beide overlaten liggen in de nabijheid van steenfabrieken en de uitvoerder dient daarom veel zorg te besteden aan het puinvrij zijn van het gebruikte zand. De hellingen zijn net als in de bestaande overlaat in de Gendtsche Polder 1:3 aan de rivierzijde en 1:5 aan de polderzijde. De kruinbreedte blijft gehandhaafd op ten minste 2.50 m. 5

7 3.3.2 Het geotextiel De functie van het geotextiel is het voorkomen van uitspoelen van zand uit het zandlichaam, terwijl het waterdoorlatend moet zijn om overdrukken te voorkomen. De waterdoorlatendheid van het geotextiel (k g ) dient groter te zijn dan dat van de onderliggende zandlichaam (k b ), ofwel het verhang in de bodem i, is groter dan het verhang in het geotextiel (b> g ) De dimensionering van het geotextiel is beschreven in [5]. Het uitgevoerde grondonderzoek in de Gendtsche Polder geeft voldoende informatie over het beschikbare zand om de maaswijdte van het geotextiel te bepalen; in de Hiensche Waarden is aanvullend grondonderzoek uitgevoerd door RWS/Directie Gelderland ter bepaling van de korrelverdelingen van het te gebruiken zand. De berekeningen voor het filter staan in bijlage 2. Uit de ervaringen met het geotextiel overlappingen groot genoeg dienen te stukken aan elkaar te naaien. in de bezweken dammen volgt dat de zijn (1.00 m) Het is noodzakelijk de De breuksteenbestortirig De breuksteenbestorting heeft twee functies. Enerzijds dient hij de overlaat te beschermen tegen erosie door het overstortende water, ten tweede zorgt hij voor bovenbelasting en daardoor voor voldoende korrelspanning bovenin het zandlichaam. Voor de Gendtsche Polder bestaat het vermoeden dat aan de tweede eis niet werd voldaan. Er is een kleine sortering nodig als drukverdelende laag om overal voldoende korrelspanning onder het geotextiel te bewerkstelligen en een grotere sortering om de grote stroomsnelheden te weerstaan. Voor de toplaag stortsteen kan dezelfde worden gekozen als de nu aanwezige in de Gendtsche Polder. Ten behoeve van een goede drukverdeling luidt het advies daaronder een kleinere sortering aan te brengen, waarvoor de gebruikelijke filterregels gelden. De bestorting strekt zich uit zoals aangenomen in de bestaande overlaat; er is geen reden om aan te nemen dat deze te kort was. 6

8 Literatuur Schaderapport "de Zandberg", notitie TS , ir. T.Swanenberg, RWS/Directie Gelderland, december Inzake de verzakkingen in de overlaat in de zomerkade langs de Gendtsche Polder te Gendt (GLD), kenmerk CO /6, ir. IJ. Meyvogel e.a., Grondmechanica Delft, februari Projectvoorstel ontwerp overlaat Hiensche Waarden, bijlage bij brief WBA , ir. M.R.Tonneijck en ing. B.F.Vonk, RWS/Dienst Weg- en Waterbouwkunde, februari ]. Verweking van zand en zettingsvloeiing, GD en RWS/DWW, 1990; bijdrage van ir. J.Lindenberg 'Verweking van zand'. 51. Controleberekening kunststoffilter in de overlaat "de Zaridberg" bij Gendt, ing. A.M.H.Buitenrust-Hettema, RWS/DWW, ]. Verslag grondmechanisch onderzoek Hiensche Waarden en Geridtsche Polder, FUGRO, april Ontzanding "de Zandberg", Herstel schade aan de omringende zomerkaden, nota GLD 90/01, ir. T.Swanenberg, RWS/Directie Gelderland, februari Stroomsnelheden overlaat Dodewaard, notitie TS , ir. T.Swanenberg, RWS / Directie Gelderland. Dimensionering kunsstoffilters, C90.04/07, WBA-N-91040, ing. A.M.H. Buitenrust-Hettema, RWS/DWW, januari [10]. Flexibele waterbouwkundige constructies, collegedictaat TU Delft, ir.j.bouwmeester, Delft 1989.

9 25N RIV1(RZIXE JTZANDI.GS7lJ, 1 t NAP 1O25j Figuur 1 Overlaat Gendtsche Polder, bezweken ontwerp C P 1 T 1 C A L S L 1 P C 1 R C L E 8îhop method RWS D.W.W. LFc:0051 Cop:1 GO MSTAB [4.OEI FIle GENDT-2A Xrn Ym = = RadIus -_ m 9tebiliteit overlaat Gendtache Polder m = m FmIn = Figuur 2 Diep glijviak in overlaat Gendtsche Polder 8

10 3. T 2,5 '+ '+ +' ' + ± ' 2 ' + ' ± '± '± ± + - S, w 1 - IJUJO 0 lo o totale verplaatsing binnenkruin PLAX IS over lt Wl - de "Zndberg eraf... lans 1 Vr.Ion 4.01 GENDTJ RlfksWatørstaat Dienst W&W Figuur 3. overlaat Gendtsche Polder, verplaatsing ninnenxruin tegenover stabiliteitsfactor (PLAXIS-berekening) LMO~ MLIM- bovnbiasting geometrisch ondoordringbaar D20 :5 1 boogvorming = 1 â 6 lokale fluïdisatie 6 Figuur 4 Lokale fluïdisatie door lokaal afwezige bovenbelasting

11 BIJLAGE 2A FILTERBEREKENING GENDTSCHE POLDER Bij de controleberekening van het aanwezige filter zijn op basis van beperkt grondonderzoek berekeningen gemaakt en eisen geformuleerd (4]. Nader grondonderzoek leert dat de bodem doorlatender kan zijn dan uit het eerste grondonderzoek bleek en dat tevens er een beduidend kleinere zandfractie aanwezig kan zijn. Het eerste stelt hogere eisen aan de waterdoorlatendheid en het tweede hogere eisen aan de zanddichtheid van het geotextiel. Tabel 1 Korrelfracties grondonderzoek Gendtsche Polder d d 10 /i d/d grondonderzoek grondonderzoek gemiddeld grove fracties fijne fracties Dimensionering op waterdoorlatendheid. De waterdoorlatendheid van het filter k g dient groter te zijn dan die van de bodem kb. De grove fractie bepaalt de minimale doorlatendheid voor het geotextiel. Er dient immers met grote waterdoorlatendheid van de bodem gerekend te worden en overeenkomstige doorlatendheid van het filter om wateroverspanningen te voorkomen. Gebruik makend van de grafiek op blz. 15 van "Dimensionering kunsstoffilters" (9), volgt dat voor cl=9500 p en een verhouding van d/d 10>6 het verhang in de bodem gelijk is aan ib=0.7. Het verhang in het geotextiel ( g ) dient dan kleiner te zijn. Dit is echter een absolute ondergrens. Aangezien de verhouding d/d 0 aanzienlijk groter is dan 6, kan het verhang in de bodem vrij makkelijk een factor 10 hoger worden geschat. Hieruit volgen de eisen aan het geotextiel als het 0.7 mm dik is: 1. het verval over het filter moet kleiner dan het verval in de bodem: h = i T g = 0.7 â 7 * 0.7 mm = 0.5 â 5 mm 10

12 1 bij gevolg wordt de minimale doorlatendheid: k = (u/1* T = 10 mm/s / (0.5 á 5)mm * 0.7 = 1.4 â 14 mm/s en het standaardverval wordt: h= (u8 * Tg)/kg = (10 * 0.7) / (1.4 á 14) = 0.5 a 5 mm Dimensionering op zanddichtheid De fijnere zandfracties zijn bepalend voor de zanddichtheidseisen, die aan het filter worden gesteld. De 90%-opening van het geotextiel 090 moet dan kleiner zijn dan de d van het onderliggende zand. Uit de tabel volgt dat 0 < 186 p Ontwerpeisen geotextiel In de controleberekening [4] zijn de overige eisen voor het geotextiel voldoende besproken. Samengevat levert dat tabel 2. Tabel 2 Ontwerteisen czeotextiel voor Gendtsche Polder sterkte: ketting [kn/m] 40 inslag [kn/m) 40 waterdoorlatendheid kg [mm/s] > 1.4 â 14 (T g=0 7 mm) h [mm] < 0.5 â 5 zanddichtheid 090 [m] 180 soort geweven met lussen grondstof (voorkeur qua prijs) PP (mogelijk noodzakelijk vanwege PE of waterdoorlatericiheid) PE/PP levensduur [jaren] > 30 overlappingen (filterdoek aan elkaar naaien) 1.00 m 11

13 FILTERBEREKENING HIENSCHE WAARDEN BIJLAGE 2B Conform de berekeningen voor het filter voor de overlaat in de Gendtsche Polder kan een filterberekening worden opgesteld voor de overlaat in de Hiensche Waarden. Ook hier is het nodig bekend te zijn met de korrelverdeling van het te gebruiken zand i.v.m. de waterdoorlatendheid en zanddichtheid van het geotextiel. Daartoe heeft Rijkswaterstaat Directie Gelderland tien zandmonsters genomen op de winlokatie. Tabel 3 Korrelfracties grondoriderzoek Hiensche Waarden d p d d 10 Ii d/d 10 grondonderzoek RWS gemiddeld grove fracties fijne fracties Dimensionering op waterdoorlatendheid. De waterdoorlatendheid van het filter kg dient groter te zijn dan die van de bodem kb. De grove fractie bepaalt de minimale doorlatendheid voor het geotextiel. Er dient immers met grote waterdoorlatendheid van de bodem gerekend te worden en overeenkomstige doorlatendheid van het filter om wateroverspanningen te voorkomen. Gebruik makend van de grafiek op blz. 15 van "Dimensionering kunsstoffilters" [9), volgt dat voor d=5000 ji en een verhouding van d/d 10>6 het verhang in de bodem gelijk is aan 1b=2 Het verhang in het geotextiel ( g ) dient dan kleiner te zijn. Dit is echter een absolute ondergrens. Aangezien de verhouding d/d 10 aanzienlijk groter is dan 6, kan het verhang in de bodem vrij makkelijk een factor 10 hoger worden geschat. Hieruit volgen de eisen aan het geotextiel als het 0.5 mm dik is: het verval over het filter moet kleiner dan het verval in de bodem: hg = 1g Tg = 2 â 20 * 0.5 mm = 1 â 10 mm bij gevolg wordt de minimale doorlatendheid: kg = (u/h* T g = 10 mm/s / (1 â 10)mm * 0.5 = 1 â 10 mm/s 12

14 3. en het standaardverval wordt: h1 = ( u * Tg)/kg = (10 * 0.5) / (1 â 10) = 0.5 â 5 mm Dimensionering op zanddichtheid De fijnere zandfracties zijn bepalend voor de zanddichtheidseisen, die aan het filter worden gesteld. De 90%-opening van het geotextiel 0 90 moet dan kleiner zijn dan de d50 van het onderliggende zand. Uit de tabel volgt dat 090 < 418 p Ontwerpeisen geotextiel In de controleberekening [4] zijn de overige eisen voor het geotextiel voldoende besproken. Samengevat levert dat tabel 4. Tabel 4 Oritwerpeisen czeotextiel voor overlaat Hiensche Waarden sterkte: ketting [kn/m] 40 inslag [kn/m] 40 waterdoorlatendheid kg [mm/s] > 1 á 10 (T=0.5 mm) h, [mm] < 0.5 á 5 zanddichtheid 090 [m] 400 soort grondstof (voorkeur qua prijs) (mogelijk noodzakelijk vanwege waterdoorlatendhejd) geweven met lussen levensduur (jaren] > 30 overlappingen (filterdoek aan elkaar naaien) pp PE of PE/PP 1.00 m 13

15