Binnen de totale opgave van het HWBP is het faalmechanisme macrostabiliteit de belangrijkste kostenpost van dijkvakken die zijn afgekeurd. Binnen de Projectoverstijgende Verkenning Macrostabiliteit (POVM) is daarom onderzoek gedaan naar nieuwe versterkingstechnieken en inzichten, om de opgave ten aanzien van macrostabiliteit van dijken effectief aan te pakken.
Hieronder vind je meer informatie over de POVM, de werkwijze, uitgevoerde proeven en de opgeleverde producten.
Binnen de POVM is vanaf 2014 tot en met 2020 door kennisinstellingen, marktpartijen en overheden in vier thematische clusters onderzoek uitgevoerd. De onderzoeken zijn gekoppeld aan dijkversterkingsprojecten van de betrokken waterschappen zodat de praktische toepassing direct werd aangetoond en gebruikt.
Daarnaast heeft deze verkenning vele rapporten, handreikingen, werkwijzers en notities gepubliceerd. Alle documentatie is terug te vinden op het POVM gebruikersplatform.
Met partijen vanuit de overheid, het bedrijfsleven en kennisinstituten is deze verkenning gezamenlijk opgepakt. Dat gebeurde in vier clusters, namelijk:
Clusters
Innovatie in uitvoeringstechnieken
Voor het cluster ‘Innovatie in uitvoeringstechnieken’ zijn vier klassen van technieken uitgewerkt. Dit betrof:
vernagelingstechnieken
wandentechnieken
drainagetechnieken
grondverbeteringstechnieken
Er is begonnen met het verzamelen van bestaande kennis en het vaststellen van de witte vlekken voor deze groepen van technieken. Via de pilots en referentieprojecten zijn de witte vlekken ingevuld voor die technieken die daadwerkelijk in de referentieprojecten zouden kunnen worden toegepast. Het einddoel was om technische rapporten (voor zowel concrete technieken als gelijksoortige innovaties en technieken) te kunnen ontwerpen, beoordelen en daarmee geaccepteerd te krijgen.
Nauwkeuriger rekenmethodieken
In het cluster ‘Nauwkeuriger rekenmethodieken’ werd gefocust op een aantal onderwerpen. Allereerst werd de overstap die met WTI 2017 gemaakt is - naar Critical State (veelal ongedraineerd rekenen genoemd) - nader uitgewerkt voor met name constructieve oplossingen in ontwerpvraagstukken van de referentieprojecten. Daarnaast is voor opbarst-situaties en waterspannings-situaties uitgezocht hoe daarmee in de berekeningen kan worden omgegaan en of er optimalisaties mogelijk zouden zijn.
De grootste project-impact van het rekencluster betrof het onderdeel actuele sterkte. Daarnaast is er in het rekencluster een grote stap gemaakt in de berekeningen met de eindige elementen methode. Er is een slag gemaakt om vervormingen te kunnen berekenen om de uiterste grenstoestand (waterveiligheid) en de bruikbaarheidsgrenstoestand (bouweisen) te kunnen beoordelen. Voor al deze onderwerpen is ook de veiligheidsfilosofie ontwikkeld binnen dit cluster.
Monitoring van de sterkte
In het cluster ‘Monitoring van de sterkte’ werden twee hoofdonderwerpen opgepakt. Het eerste onderwerp betrof life cycle monitoring. In welke fase van het beheer, afkeuren, ontwerpen en versterken is welke monitoring relevant, en in welke fase had die monitoring het beste plaats kunnen vinden? Het tweede hoofdonderwerp betrof de overdracht van informatie in de projectfasen en uiteindelijk weer naar beheer. Dit werd in pilots in eerste instantie toegepast voor waterspanningen met een directe koppeling naar sterkte van de dijk in de verschillende fasen.
Procesverbeteringen
Binnen het cluster ‘Procesverbeteringen’ werd aangesloten op de voorgaande inhoudelijke ontwikkelingen voor het onderwerp macrostabiliteit. Welke informatie en specificaties zou in projecten moeten worden meegegeven om uitvraag en contractvorming soepel te laten verlopen? Denk daarbij aan opleveringseisen en mogelijkheid om in gesloten seizoen te bouwen.
Ook alle rapporten die door bovenstaande vier clusters zijn opgeleverd zijn te vinden op het POV-M gebruikersplatform.
Wat is de impact van deze verkenning?
De publicaties Langsconstructies (PPL) en Eindige Elementen Methode (PPE) zijn noodzakelijk voor ontwerpers en heldere handreikingen met uniformiteit in de aanpak van verschillende technieken ontbrak. In 2017 zijn we overgegaan op critical state rekenen. Naar aanleiding daarvan ontstond er discussie en waren er vragen: er was geen handleiding voor constructieve toepassingen. Veel projecten vielen daarom toch vaak terug op de oude uitgangspunten. Met de PPL en de PPE zijn nu handvatten gegeven voor de nieuwe benadering. We hebben nu een eenduidige en onderling vergelijkbare ontwerpmethodiek waardoor de uitvoeringstechnieken eerlijker worden afgewogen en er minder discussie is.
De POV-M heeft veel opgeleverd voor de HWBP-projecten. Vooral het beperken van de scope van de opgave, door bijvoorbeeld actuele sterkte en optimalisaties in rekentechnieken aan traditionele constructies, zijn de grote ‘winstmakers’. Dit overtreft zelfs de ontwikkeling en toepassing van nieuwe uitvoeringstechnieken.
Het vanaf de start betrekken van referentieprojecten heeft invloed gehad op de impact: de POV-M had de betrokkenen bij HWBP-projecten nodig om te weten tegen welke issues zij aanlopen. Op basis daarvan konden mede de onderzoeksonderwerpen worden bepaald. Beantwoorde vragen over bijvoorbeeld parameterbepaling en sterkte in de onverzadigde zone zijn direct in projecten toegepast.
Uitgevoerde proeven (selectie)
Vacuümconsolidatie
Proeven met vacuümconsolidatie vonden plaats in 2016 in Bleskensgraaf en Schardam.
De proef:
Vacuümconsolidatie is een techniek om de stabiliteit van de dijk te verbeteren. Het betekent dat er water uit de grond wordt weggepompt; vergelijkbaar met het vacuüm trekken van een pak koffie. Zo wordt de ondergrond sterker en kunnen er kleinere stabiliteitsbermen aangebracht worden. De techniek is bijvoorbeeld interessant voor dijken in slappe ondergrond- en natuurgebieden of bij huizen langs de dijk.
Infiltratieproef
In augustus 2017 vond de 1e infiltratieproef plaats in Gouderak. Op 27 juni 2018 vond de 2e infiltratieproef plaats op een gedeelte van de Groenendijk in Nieuwerkerk aan den IJssel.
De proef:
Met extreem weer staat het water hoog tegen de dijk en zijn er golven, waarvan de hoogste over de dijk slaan. Daardoor kan het talud van de dijk verzadigd raken waardoor het verzwakt. Met deze proef werd opzettelijk water geïnfiltreerd in het dijklichaam zodat de waterspanningen in de dijk toenemen. Hierdoor drukken de gronddeeltjes minder vast op elkaar en neemt de stevigheid (sterkte) af. Dit werd continu gemonitord.
Begin 2018 vond de damwandbezwijkproef plaats in Eemdijk.
De proef:
Bij deze proef is een damwand in een aangelegde proefdijk tot bezwijken gebracht. Zo kon meer inzicht worden verkregen in het werkelijke vervormingsgedrag en de sterkte van een dergelijke constructie in een dijk. Daarnaast is ook een dijk zonder damwand tot bezwijken gebracht om inzicht te krijgen in het verschil tussen een dijk met damwand en een dijk zonder damwand. Tijdens de proef werd continu gemonitord. De resultaten zijn opgenomen in de PPL en geven een forse (orde 30%) besparing op de ontwerpen.
In september 2019 is het onderzoek ‘sterkte onverzadigde zone’ gestart, uitgevoerd door RWS WVL en de POV-M, in samenwerking met Waterschap Rijn en IJssel, Waterschap Aa en Maas en Deltares.
Het onderzoek:
Op twee meetlocaties in Nederland is onderzoek uitgevoerd naar de sterkte van de grond in dijken, specifiek in de zones boven de grondwaterstand: de capillaire zone en de onverzadigde zone. In deze zones heeft het water, in de poriën van de grond, een onderdruk. Deze wateronderdruk beïnvloedt de sterkte van de grond en varieert door het jaar heen onder invloed van neerslag, verdamping, rivierwaterstand en grondwaterstand.
Vergroot afbeeldingKennis delen via POVM-vakdagen; in dit geval over Actuele Sterkte, januari 2019.
Wie waren vanuit de alliantie betrokken bij de POV-M?
Eind 2014 zijn vijf waterschappen (Hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpenerwaard, Hoogheemraadschap van Rijnland, Waterschap Drents Overijsselse Delta, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier en Waterschap Rivierenland) de POV Macrostabiliteit gestart. Waterschap Rivierenland is zes jaar lang trekker geweest van de POV Macrostabiliteit.
Het projectteam van de POVM kon gebruikmaken van de faciliteiten van dit waterschap om de verkenning uit te voeren. De programmadirectie HWBP heeft met de financiering van de POV Macrostabiliteit een belangrijke stap gezet om de aanpak voor het faalmechanisme macrostabiliteit landelijk sterk te verbeteren, uniformeren en te optimaliseren. Door kennis actief te delen zijn de producten en opgebouwde kennis van de POV Macrostabiliteit goed verspreid.
Publicaties en nieuwsbrieven
De eindpublicaties van de POV Macrostabiliteit vind je in het documentenoverzicht.
Het complete overzicht van alle producten van de POV Macrostabiliteit vind je op het POV-M gebruikersplatform.
