Samenvatting

Met de komst van de meest recente iteratie van het Ontwerp Instrumentarium 2014 (OI 2014) en het Wettelijk Beoordelingsinstrumentarium 2017 (WBI 2017) is er op het gebied van binnenwaartse macrostabiliteit bij dijken in korte tijd veel veranderd voor de Nederlandse adviespraktijk. In de Waterwet zijn nieuwe overstromingskansnormen vastgesteld. Tevens is de rekenmethode aangepast. Daar waar vroeger werd uitgegaan van gedraineerd grondgedrag, is met de komst van het OI 2014 en het WBI 2017 het ‘ongedraineerd’ rekenen geïntroduceerd. De veranderingen hebben tot gevolg dat bij recente dijkversterkingsontwerpen grote binnendijkse steunbermen werden ontworpen. Op basis van ervaring van geotechnische experts lijken de bermen over gedimensioneerd. Dit is onwenselijk omdat de impact op de omgeving onnodig groot wordt en de kosten voor dijkversterking toenemen.

Het doel van dit onderzoek is ervoor te zorgen dat er meer inzicht komt in de impact die de afzonderlijke parameters bij ongedraineerd rekenen hebben op het ontwerp van de binnenwaartse steunbermen. Hiervoor is de volgende onderzoeksvraag opgesteld: Welke parameter(s) binnen het ongedraineerd rekenen hebben relatief veel invloed op de berekende lengte van een binnenwaartse stabiliteitsberm? Hierbij wordt de invloed uitgedrukt in de berekende veiligheidsfactor met D-Stability.

Om de invloed van de verschillende parameters met betrekking tot het ongedraineerd rekenen aan te tonen is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd bij verschillende ondergrondscenario’s en deklaag diktes. Binnen de volgende categorieën zijn parameters gevarieerd; 1) bermgeometrie, 2) ongedraineerde sterkteparameters en 3) (hydraulische) belastingen en waterspanningen.

Uit de gevoeligheidsanalyse is gebleken dat invloeden van de bermgeometrie van grote invloed is op de berekende veiligheidsfactor. Een langere berm resulteert bij alle ondergrondscenario’s een hogere veiligheidsfactor. Het verhogen van de berm is voor dunne deklagen een effectievere maatregel dan voor relatief dikke deklagen. Ook blijkt dat het wel of niet schematiseren van indringing in de deklaag vanuit het watervoerend zandpakket grote invloed heeft. Andere wijziging met betrekking tot de waterspanning zoals het indringingsniveau, de voorlandlengte en opbolling hebben minder invloed op de veiligheidsfactor dan initieel werd verwacht. Verder blijkt dat de S-waarde en het volumegewicht van de ondergrond spelen zeer grote rol in de stabiliteit van de dijk. De meeste winst valt naar verwachting te behalen bij de ongedraineerde sterkteparameters. Voornamelijk extra sterkte in de vorm van Pre Overburden Pressure (POP) in de ondergrond, zowel voor als na het aanbrengen van een ophoging heeft veel invloed.

Op basis van de resultaten wordt dan ook aanbevolen om onderzoek te doen naar de mogelijkheid om extra sterkte aan te tonen na de versterking van een dijk. Deze aanvullende sterkte kan mogelijk ook worden aangebracht door het toepassen van een tijdelijke overhoogte of het toepassen van een innovatieve maatregel zoals vacuümconsolidatie. Als tweede wordt aanbevolen om meer onderzoek te doen naar bij welke deklaagdiktes er wel of geen sprak is van indringing. Verder is het van zeer groot belang dat er kritische wordt gekeken naar het bermontwerp.