Bijlagen
Bijlage 1 Processchema veldonderzoeken tbv NAV
Bijlage 2 Uitgangspunten en werkprotocol aanvullende NAV HWBP- projecten
Bijlage 3 Risicodossier Bijlage 4 Planning
Bijlage 5 SSK-raming en kostennota
Bijlage 1:
Processchema Veldonderzoeken
2
Processchema
Veldonderzoeken t.b.v. nadere veiligheidsanalyse HWBP-trajecten
De kleur van elke activiteit geeft een voorstel weer wie eigenaar en trekker is van de betreffende activiteit.
O m g e v in g
onderzoek, hoe vaak vindt het plaats, planning, locatie(ook in dwarsprofiel)
Uitvraag
Uitvraag opstellen
Voorwaarden bepalen
Voorschriften t.b.v. functies
& waarden en voorwaarden vanuit omgeving
Brieven opstellen
1) Eigenaren informeren en toestemming vragen
1) Waterwet: melding of vergunning regelen gevraagd en wie wordt
geïnformeerd.
Gesprekken voeren
[Indien toestemming wordt geweigerd:
gesprek + opschalen]
Uitvoering door
Eisen en wensen en contactmomenten met
Waarom heeft het WS veldonderzoek uitgevoerd?
En wat heeft WS gedaan?
Gedoogplicht
Uitvoering Veldonderzoeken Nazorg
Tijd
Exacte aankondiging doen
Brief of telefoontje met exacte week/dag van
onderzoek
Contact met stakeholder(s)
Stakeholders met klachten te woord staan en helpen
T e ch n ie k
Ecologische check uitvoeren
Laatste ecologische check (Bijv: zijn er toch broedende
vogels in het gebied?)
Bijlage 2:
Uitgangspunten en
werkprotocollen
2
Uitgangspunten en
werkprotocol aanvullende nadere analyse HWBP-projecten
Versiebeheer
Versie Datum Auteur
1.0 28-07-2015 Definitief ten behoeve van project Zwolle IPM – techniek 1.1 16-10-2015 Concept ten behoeve van project
Genemuiden-Hasselt
IPM – techniek 1.2 21-10-2015 Definitief concept t.b.v. stuurgroep HWBP IPM – techniek 2.0 26-10-2015 Definitief vastgesteld door de stuurgroep
HWBP
IPM – techniek 2.1 21-01-2016 Definitief t.b.v. NAV’s voor Zwolle-Olst,
Mastenbroek-Zwarte Water en Vecht
IPM – techniek
1
Inhoudsopgave
1 Inleiding ... 3 1.1 Achtergrond... 3 1.2 Nadere analyse veiligheidsprobleem ... 3 1.3 Leeswijzer ... 3 2 Nieuwe normering ... 3 2.1 Te hanteren overstromingskansnorm ... 3 2.2 Faalkansbegroting ... 4 3 Hydraulische randvoorwaarden ... 5 3.1 Uitgangspunten ... 5 4 Golfoverslag (HT) ... 5 4.1 Uitgangspunten ... 5 4.2 Werkprotocol ... 6 5 Macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) ... 7 5.1 Uitgangspunten ... 7 5.2 Werkprotocol ...13 6 Macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) ...16 6.1 Uitgangspunten ...16 6.2 Werkprotocol ...17 7 Opbarsten en piping (STPH) ...17 7.1 Uitgangspunten ...17 7.1.1 Faalkanseis ...17 7.1.2 Ondergrondschematisatie ...17 7.1.3 Pipingregels ...18 7.2 Werkprotocol ...18 7.2.1 Aanpak schematisatie ...18 7.2.2 Verdisconteren onzekerheid ondergrond ...18 7.2.3 Aanpak schematisatie middels S.O.S. ...18 7.2.4 Aanpak schematisatie zonder S.O.S. ...19 8 Microstabiliteit (STMI) ...19 8.1 Uitgangspunten ...19 8.2 Werkprotocol ...19 9 Stabiliteit bekleding (STBK) ...19 9.1 Uitgangspunten erosie buitentalud ...20 9.2 Werkprotocol erosie buitentalud ...20 9.3 Uitgangspunten afschuiven buitentalud ...20 9.4 Uitgangspunten erosie kruin en binnentalud ...20 9.5 Afschuiven kruin en binnentalud ...20 10 Stabiliteit voorland (STVL) ...20 10.1 Uitgangspunten ...20 10.2 Werkprotocol ...20
2
11 Niet waterkerende objecten ...20 11.1 Uitgangspunten ...21 11.2 Werkprotocol ...21 12 Waterkerende kunstwerken ...21 12.1 hoogtetoets ...21 12.2 Betrouwbaarheid sluiting ...22 12.3 Piping en heave ...22 12.4 Sterkte en Stabiliteit ...22 Referenties ...23 Bijlage A: Zetting ...24 Bijlage B: projectspecifieke parameters hydra-zoet. ...28
3
1 Inleiding
1.1 Achtergrond
De derde landelijke toetsronde (LTV-3) heeft uitgewezen dat een groot deel van het areaal primaire waterkeringen in het beheergebied van waterschap Groot Salland (WGS) niet voldoet aan de door het Rijk vastgestelde veiligheidsnorm. De uit te voeren
verbetermaatregelen aan deze waterkeringen zijn opgenomen in het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP).
1.2 Nadere analyse veiligheidsprobleem
Ieder HWBP-project doorloopt in principe drie fasen: de verkenningsfase, de planuitwerkingsfase en de realisatiefase. Momenteel bevinden de projecten Zwolle, Genemuiden-Hasselt en Mastenbroek-IJssel zich in de verkenningsfase. Eén van de onderdelen van deze verkenningsfase is de nadere analyse van het veiligheidsprobleem. In deze nadere analyse wordt de uitgevoerde veiligheidstoetsing gecontroleerd, waar mogelijk verfijnd en aangescherpt op basis van aanwezig onderzoek en waar nodig op basis van aanvullend onderzoek.
De nadere analyses van de genoemde projecten op basis van de vigerende wet- en regelgeving en normering leidde ertoe dat de opgave voor deze projecten verdween of drastisch werd verkleind [WGS, 2014]. In het licht van de wijziging van de normering
[Deltaprogramma, 2015] en het WTI-2017, is er in overleg met het HWBP voor gekozen om te proberen in te schatten wat de opgave is op basis van de huidige stand van zaken omtrent de kennis van de WTI en de nieuwe normering. Om deze inschatting te onderbouwen is een aanvullende nadere analyse uitgevoerd.
Dit document beschrijft de uitgangspunten die in samenspraak met het Kennis Platform Risicobenadering (KPR), vertegenwoordigers van programmadirectie HWBP en Deltares zijn opgesteld en zijn gehanteerd bij de nadere analyse. Als basis voor deze afspraken is het OI-2014 versie 2 gebruikt. Na het verschijnen van versie 3 van het OIOI-2014, zijn de
uitgangspunten waar nodig herzien. Dit is per faalmechanisme concreet uitgewerkt tot een werkprotocol waarin de aanpak en (schematisatie)keuzes zijn opgenomen.
1.3 Leeswijzer
Voorliggende rapportage omvat de uitgangspunten voor de nadere analyse van het veiligheidsprobleem van de in de 3e toetsronde afgekeurde waterkeringen in het
beheergebied van het Waterschap Drents Overijsselse Delta (WDODelta) Zwolle op basis van de nieuwe normering, wijzigingen in wet- en regelgevingen het voorlopige
ontwerpinstrumentarium (OI2014). In hoofdstuk 2 wordt aangegeven hoe met de nieuwe veiligheidsnormering wordt omgegaan. Hoofdstuk 3 behandelt de wijze van afleiden van de hydraulische randvoorwaarden. Tenslotte worden in hoofdstuk 4 tot en met 10 alle specifieke uitgangspunten per faalmechanisme behandeld.
2 Nieuwe normering
2.1 Te hanteren overstromingskansnorm
Binnen de aanvullende nadere analyse gaan we uit van de nieuwe normering zoals vastgelegd in het Deltaprogramma. De waarden voor de overstromingskansnormen die hierin zijn vastgelegd zijn zogenaamde “signaleringswaarden”. De waarden waarmee (wettelijk) getoetst moet gaan worden zijn de signaleringswaarden, waarbij nog voldoende tijd beschikbaar is de dijk te versterken voordat de zogenaamde “maximaal toelaatbare waarden” bereikt worden. Bij het ontwerpen wordt daarom gerekend met de maximaal toelaatbare waarde aan het einde van de levensduur. Omdat in de NAV de omvang van de
4
ontwerpopgave vastgesteld moet worden is gekozen te beoordelen op de maximaal toelaatbare waarde voor het zichtjaar 2035’. De maximaal toelaatbare waarden zijn een factor 3 (ofwel één normklasse) groter dan de signaalwaarden.
Onderstaande Tabel 1 geeft per project het betreffende dijktraject, de signaalwaarde en de maximaal toelaatbare waarde voor de overstromingskans.
Project Dijktraject Signaalwaarde
(per jaar)
Maximaal toelaatbare waarde (per jaar)
Zwolle 53-3 1/10.000 1/3.000
Genemuiden-Hasselt 10-1 1/3.000 1/1.000
Mastenbroek-IJssel 10-3 1/10.000 1/3.000
Zwolle-Olst 53-2 1/10.000 1/3.000
Mastenbroek-Zwarte Water 10-1 1/3.000 1/1.000
Vecht- en Steenendijk 9-1 1/1.000 1/300
Mastenbroek-Zwarte Meer 10-2 1/3.000 1/1.000
Rondom Kampen 11-2 1/3.000 1/1.000
Tabel 1, Signaalwaarden en maximaal toelaatbare waarden voor de overstromingskansnorm
2.2 Faalkansbegroting
Binnen de systematiek van toetsen die bij het WTI-2017 wordt een faalkansbegroting
gebruikt om de overstromingskansnorm over de verschillende faalmechanismen te verdelen.
De faalkanseis die per doorsnede aan een faalmechanisme wordt gesteld kan als volgt worden bepaald:
,, = ∙
Waarbij:
,, = ℎ! "#ℎ" ( % )
= %! %#! " ("'" !!( ) ( % ))
= "!#! (-)
= *! − #!#! (-)
Voor de NAV is ervoor gekozen om de ‘standaard’ faalkansbegroting zoals die in hetOI-2014 [Rijkswaterstaat WVL, 2015a] is opgenomen te hanteren. Deze is opgenomen in Tabel 2. De omgang met de faalkansruimtefactor wordt per faalmechanisme verder toegelicht.
Type waterkering Mechanisme Factor
Dijk Overslag (HT) 0,24
Opbarsten en piping (STPH) 0,24 Macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) 0,04 Afschuiven bekleding (STBK) 0,10
Kunstwerk Betrouwbaarheid sluiten (BS) 0,04
Onder- en achterloopsheid (STPH) 0,02 Sterkte constructie (STCO) 0,02
Overig 0,30
Totaal 1,0
Tabel 2, Faalkansruimtefactor per faalmechanisme
5
3 Hydraulische randvoorwaarden
3.1 Uitgangspunten
Voor elk project moeten nieuwe randvoorwaarden worden afgeleid conform de Werkwijze bepaling hydraulische Randvoorwaarden [Rijkswaterstaat WVL, 2014, 2015b]. In bijlage B is per project weergegeven welke versie van dit document relevant is en welke project
specifieke parameters gehanteerd dienen te worden. Voor de maatgevende waterstanden wordt gebruik gemaakt van Hydra-Zoet, om de hydraulische belastingniveau’s te bepalen wordt aanvullend soms gebruik gemaakt van PC-Overslag. Hierbij hanteren we de volgende uitgangspunten:
1. Het zichtjaar voor de toetsing is 2035. Dit is gebaseerd op het jaartal waarin de volgende toetsronde begint (2023) en de duur daarvan (12 jaar); dit omdat we willen kunnen inschatten welke waterkeringen aan het eind van die toetsronde niet meer voldoen aan de dan geldende normen.
2. Om de waterstanden voor 2035 te bepalen, wordt geïnterpoleerd tussen de te berekenen waarden voor 2015 en 2050.
3. Voor de waarden voor 2050 wordt rekening gehouden met het W+ scenario.
4. Bovenop de waterstand komt een onzekerheidstoeslag van 0,3m voor de rivierdijken.
Bij de meerdijken is de onzekerheidstoeslag 0,4m.
5. Voor de golfbelasting wordt voor de rivierdijken geen extra toeslag gehanteerd. Voor de meerdijken wordt een toeslag van 10% op de golfhoogte en de golfperiode gebruikt.
6. We hanteren (op de IJssel) de Grade-afvoerstatistiek met de hydra-databases
‘ref2015’.
7. Binnen het beheersgebied van WDODelta zijn in hydra-zoet drie verschillende watersystemen aanwezig. Stroomafwaarts van de Spooldersluis passen we de
‘IJsseldelta’-database toe en stroomopwaarts van de Spooldersluis de ‘Rijntakken’-database. Langs de Vecht is de Vechtdelta database van toepassing.
Eenmalig dienen in hydra per watersysteem de klimaatscenario´s aangepast te worden aan de Grade-afvoerstatistiek:
• Hydra-Zoet opstarten in “Deltamodel Modus”
• Ga naar ‘Berekening’, ‘Start batchberekening(en)’
• Selecteer het juiste watersysteem en klik op ‘Scenario Editor’
• Laad het eerste scenario (2015)
• Selecteer de bestanden met de afvoerstatistiek afhankelijk van het watersysteem en zichtjaar (zie bijlage B):
• Controleer de meerpeilstijging en het aftopniveau (zie bijlage B)
• Sla het scenario op en pas vervolgens ook de scenarios 2050 W+ en 2100 W+ aan.
• Herhaal deze stappen voor de watersystemen Bovenrivieren, IJsseldelta en Vechtdelta.
4 Golfoverslag (HT)
4.1 Uitgangspunten
Bij dit faalmechanisme wordt niet meer uitgegaan van de ‘bruikbaarheidsgrenstoestand’
maar van de ‘uiterste grenstoestand’; dit betekent dat bij maatgevende omstandigheden de bereikbaarheid van de waterkering niet meer gegarandeerd hoeft te zijn. In combinatie met de grotere sterkte die wordt toegekend aan (een goed beheerde grasbekleding) vertaalt dit naar grotere toelaatbare overslagdebieten:
1. Het OI-2014 geeft daarbij de volgende condities (Tabel 3)
6
2. De condities zijn afgeleid voor gras-op-kleidijken. Bij gras-op-zanddijken gaan we uit van een toelaatbaar overslagdebiet van 5 l/s/m.
Voor zetting hanteren we de waardes die zijn vastgesteld in bijlage A.
Aanvullende eisen aan het binnentalud Rekenwaarde kritiek overslagdebiet
Geen 0,1 l/s per m
• Gesloten zode of open zode op kleilaagdikte van minimaal 0,4m of met een taludhelling flauwer dan 1:4
• Controle op afschuiving verplicht
5 l/s per m (bij Hs=2-3m)
10 l/s per m (bij Hs<2m)
• Gesloten zode
• Significante golfhoogte kleiner dan 3m
• Kleilaagdikte groter dan 0,4m of taludhelling flauwer dan 1:4
• Grootte van objecten (of beschadigingen) kleiner dan 0,15m
• Controle op afschuiven bekleding en binnentalud verplicht Ga uit van een open zode bij twijfel over de realisatie van een blijvend gesloten zode (let bijv. op ervaringen uit het
verleden)
10 l/s per m
Tabel 3; Condities bij toelaatbaar overslagdebiet (OI-2014)
4.2 Werkprotocol
Om te komen tot het hydraulisch belastingniveau (HBN) moeten de volgende handelingen worden uitgevoerd:
•
••
• Hydra-Zoet opstarten in “Deltamodel Modus” (i.v.m. aangepaste afvoerstatistiek)
•
••
• Controleer of klimaatscenario’s zijn aangepast aan afvoerstatistiek (bijlage B)
•
••
• Selecteer het juiste watersysteem en randvoorwaardendatabase. (bijlage B)
•
••
• Voer per uitvoerpunt minimaal één representatief dwarsprofiel in.
•••
• Bij de schematisering van de dwarsprofielen zal in eerste instantie het voorland niet meegenomen worden. Alleen wanneer uit de hydra-berekening blijkt dat de
dijkhoogte te laag is en de waterdiepte op het voorland in het berekende ontwerppunt kleiner is dan twee keer de significante golfhoogte is het zinvol hiervoor een nadere analyse te maken.
•••
• Maak een locatiebestand aan (Berekening, Locaties en profielen selecteren)
•••
• Bereken het hydraulisch belastingniveau (HBN) bij (de overschrijdingsfrequentie die getalsmatig gelijk is aan) de faalkanseis op doorsnedeniveau voor hoogte voor 2015 en 2050 W+ en 2100 W+ voor de geselecteerde dwarsprofielen. Voer berekeningen uit voor overslagdebieten 0,1/1/5/10/20 l/s/m/ en bij de overschrijdingsfrequenties behorende bij de signaalwaarde en de maximaal toelaatbare waarde voor de overstromingskans van het betreffende dijktraject. Sla alle uitkomsten op in één overzichtsbestand
•••
• Voer tevens een berekening uit voor de waterstand (MHW) met frequenties welke (getalsmatig) gelijk zijn aan de signaalwaarde en de maximaal toelaatbare waarde van de overstromingskans van het betreffende dijktraject en de frequenties welke een factor 10 groter en kleiner zijn. Deze worden gebruikt als hydraulische belasting bij de overige faalmechanismen en voor het bepalen van de decimeringshoogte.
•••
• Corrigeer de berekende HBN’s en MHW’s voor de onzekerheidstoeslag. Wanneer de onzekerheidstoeslag op de waterstand maar een beperkt effect heeft op de
golfoploophoogte kan deze onzekerheidstoeslag gemakshalve direct bij het met hydra zoet berekende HBN opgeteld worden. Dit kan worden toegepast mits:
- er geen onzekerheidstoeslag op golfcondities toegepast hoeft te worden - er geen profielvariaties aanwezig zijn (bermen, knikken, …)
7
- er geen hoog voorland, flauw buitentalud of golfreducerende maatregelen zijn meegenomen.
• Indien aan één van deze drie voorwaarden niet is voldaan zal het daadwerkelijke HBN bepaald moeten worden in PC-Overslag op basis van de hydraulische parameters uit het illustratiepunt uit Hydra-Zoet, rekening houdend met de eerder genoemde waarden voor de onzekerheidstoeslagen voor de waterstand en de golfcondities.
5 Macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) 5.1 Uitgangspunten
Vanuit de 3e toetsronde zijn de rekenbestanden van D-Geo-Stability beschikbaar voor de stabiliteitstoets. Deze zijn bij een aantal trajecten geactualiseerd in 2014 bij de nadere veiligheidsanalyse volgens de oude normering. Daarnaast worden lokaal extra profielen geschematiseerd. In de 4e toetsronde worden de berekeningen uit de nadere
veiligheidsanalyse als uitgangspunt genomen.
De uitgangspunten rondom STBI houden het midden tussen OI-2014v2 en OI-2014v3. De verwachting is dat met nieuwere versies zaken meer uitgewerkt zijn en dat scherper getoetst kan worden.
Gedraineerd rekenen versus ongedraineerd rekenen
De huidige rekenmethodiek voor macrostabiliteit is gedraineerd rekenen (met de parameters φ’ en c’). In het WTI2017 wordt dit ongedraineerd rekenen met de ongedraineerde
schuifsterkte. Door met WTI2017 te werken wordt het risico verkleint dat tijdens een volgende toetsronde het ontwerp wordt afgekeurd.
De stabiliteitsberekeningen worden berekend met ongedraineerde rekenparameters. Op basis hiervan wordt bepaald of er versterking van de dijk ten aanzien van macrostabiliteit benodigd is. Eventuele dijkversterkingen worden eveneens conform de nieuwe methodiek uitgevoerd. Daarbij is bewust gekozen om niet opnieuw met gedraineerde grondparameters de stabiliteit te toetsen, aangezien deze resultaten uit 2010 en 2014 reeds beschikbaar zijn.
Er zijn de volgende keuzes gemaakt:
• Er wordt overgestapt naar ongedraineerd rekenen.
Dit betekend dat klei en veenlagen ongedraineerd zijn, goed doorlatende lagen (zand) reageren nog steeds gedraineerd.
• Er worden niet twee sporen naast elkaar bewandeld.
Dus niet een set met ongedraineerde berekeningen en gedraineerde berekeningen naast elkaar.
• Ongedraineerd rekenen is vaak maatgevend, maar niet altijd.
Omdat slechts een set wordt doorgerekend worden dus alleen de zwakke locaties van ongedraineerd rekenen bepaald. Dit wordt geaccepteerd.
Binnen ongedraineerd rekenen en het WTI2017 bestaan verschillende methodes. Dit zijn:
• De eenvoudige toets (op basis van alleen geometrie)
• De gedetailleerde toets (dit is methode SHANSEP)
• De toets op maat (dit is methode Dijken op Veen).
De toegepaste werkwijze is die van de gedetailleerde toets, dit is methode SHANSEP.
Daarbij worden algemene sterkteparameters bepaald. Op basis daarvan worden
berekeningen gedaan. Bij de toets op maat wordt gekeken naar correlaties met sonderingen.
8
Vooralsnog worden goede resultaten verkregen met methode SHANSEP. De resultaten op basis van correlaties met sonderingen geven matige resultaten.
Hydraulische randvoorwaarden
Dit zijn de nieuwe hogere waterstanden voor 2035, zoals behandeld in hoofdstuk 3.
Toetsfactor
De toetsfactor is de minimale stabiliteit die een dijk moet hebben om als voldoende stabiel te gelden.Dit wordt bepaald door drie factoren. Dit zijn de schade factor, deze is afhankelijk van de norm. Daarnaast is er de schematiseringsfactor, deze is afhankelijk van de robuustheid van de schematisatie. Tenslotte geldt er de modelfactor, deze is afhankelijk van het rekenmodel dat wordt gebruikt.
De toetsfactor γR wordt als volgt berekend::
γR = γn x γd x γb
γR Toetsfactor γn Schadefactor γd Modelfactor
γb Schematiseringsfactor
Er is nog een vierde factor, dit is de materiaalfactor. Deze is geen onderdeel van de
toetsfactor. Echter gelden in OI-2014v2 lage modelfactoren en hoge materiaalfactoren, terwijl in OI-2014v3 voor ongedraineerd rekenen er sprake is van hoge modelfactoren en lage materiaalfactoren. Deze factor mag dus niet los gezien worden van de andere zaken.
Technische toelichting schadefactor
De schadefactor is afhankelijk van de faalkanseis. Deze wordt bepaald aan de hand van OI-2014v3. Daarbij is per dijkring een acceptabele (totaal) faalkans weergegeven. Op basis van de faalkansbegroting (zie paragraaf Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.) wordt de faalkans voor STBI bepaald. Deze wordt daarna gecorrigeerd voor het lengte effect. De lengtes van de dijksecties en de relevante parameters zijn ook weergegeven in OI-2014v3.
De schadefactor wordt berekend conform OI-2014v3 voor ongedraineerd rekenen. Deze wijkt af van de bepaling van de schadefactor conform Deltares (2014) Veiligheidsfilosofie – Dijken op Veen; blz.32. De toegepaste rekenwijze van de schadefactor van STBI is
hieronder weergegeven. In vergelijking met de theorie uit Dijken op Veen (toegepast voor Zwolle) leidt de nieuwe theorie tot ca. 10% hogere schadefactoren.
,= 1 + 0,2112,− 4,35 = 1,09 met 2,= −7891,5 = 4,73 Technische toelichting modelfactor
Er wordt voortgebouwd op de modelfactoren uit OI-2014v2. Hierin staan alleen modelfactoren voor gedraineerd rekenen. Voor ongedraineerd rekenen zijn 1 op 1 overgenomen.
In OI-2014v2 staat dat in het geval van opdrijven en opbarsten er (bij gedraineerde
berekeningen) behoefte is aan extra veiligheid. Voor die situaties wordt de modelfactor in die situaties met ca. 10% verhoogd. In OI-2014v3 is dit geschrapt voor ongedraineerd rekenen.
Dit onderzoek sluit aan bij OI-2014v3 door de modelfactor niet te verhogen bij opdrijf-situaties voor ongedraineerd rekenen.
Netto gelden de volgende modelfactoren:
• γd = 1,00 (methode-Bishop) conform OI-2014 v2, blz. 15.
9
• γd = 0,95 (methode Spencer) conform OI-2014 v2, blz. 15.
Technische toelichting schematiseringsfactor
De schematiseringsfactor vertegenwoordigd onzekerheden in de schematisering. Wanneer een schematisatie robuust is, dan kan gewerkt worden met een lage schematiseringsfactor.
Wamnneer deze gevoelig is voor onzekerheden, dan moet gewerkt worden met een hoge schematiseringsfactor. De waarde van deze factor ligt tussen γb = 1,00 tot 1,30.
Bij alle toetsingen wordt gewerkt met γb = 1,10.
De onderbouwing hiervoor is de volgende. De bodemopbouw is met al het aanwezige grondonderzoek vrij goed in beeld. Op dit vlak zijn dan ook weinig onzekerheden aanwezig.
Binnen een dijkvak is het meest maatgevende profiel gebruikt met de meest maatgevende bodemopbouw. Op kritische locaties, zoals nabij kolken, zijn extra berekeningen,
onderzoeken enschematisaties gemaakt. Op dit vlak zijn dan ook weinig onzekerheden aanwezig.
Rondom het aspect water en grondwater liggen nog enkele vraag tekens open. Er wordt nu systematisch gewerkt met een laag waterpeil in de teensloot (gelijk aan winterpeil). Het is onduidelijk of dit haalbaal en houdtbaar is ein extreme periodes. Zeker wanneer er sprake is van grote kwel onder de dijk door en een beperkte afvoercapaciteit van de polder. Dit heeft invloed op de freatische grondwaterstand, maar ook op de stijghoogte in het watervoerende pakket. Daarnaast wordt met de hoogtetoets tegenwoordig een groter overslag debiet geaccepteerd (geen 0,1 of 1,0 l/s/m, maar 10 l/s/m). Wat de invloed van dit grotere overslagdebiet is op de grondwaterstand in de dijk is onbekend. Wel is bekend dat de grondwaterstand in de droge zomer in de dijk zeer laag is, dit is nagenoeg gelijk aan polderpeil. Daarnaast bestaat de bekleding vaak uit klei, dit is slecht doorlatend. Er is dus veel benodigd voordat de dijk verzadigd raakt. Tenslotte is de grondwaterstand het nummer één onderdeel bij gedraineerd rekenen. Bij ongedraineerd rekenen heeft de grondwaterstand nihil of slechts beperkte invloed. Het eerste vraagteken is dan ook hoe impactvol
bovenstaande zaken zijn.
Technisch Rapport Grondmechanisch Schematiseren (TRGS) [Calle, 2011] beschrijft een protocol voor het bepalen van de impact van onzekerheden. Dit protocol is bewust niet toegespast. In de eerste plaats is deze zeer arbeidsintensief. Daarnaast is de impact van aanpassingen van de freatische lijn bij ongedraineerd rekenen in het geval van m=1 (de huidige praktijk in D-geostability) per definitie nihil.
Daarom is geconcludeerd dat veel onzekerheden zijn ondervangen, maar dat lokaal nog enkele onzekerheden bestaan. Daarom is een schematiseringsfactor van γb = 1,10 passend.
Technische toelichting toetsfactor
De toetsfactor γR waar het ontwerp aan dient te voldoen is als volgt opgebouwd:
γR = γn x γd x γb
1. Voor de trajecten Zwolle en Mastenbroek-IJssel geldt:
Faalkanseis: 1,10 x 10-6 (dit geeft β = 4,73, zie toelichting1).
2. Schadefactor: γn =1,09 (zie toelichting).
3. Schematiseringsfactor γb = 1,10 (minimum waarde, niet nader onderbouwd).
1 Berekening Pfaalkanseis conform Rijkswaterstaat (juli 2015) OI-2014 v3, Handreiking ontwerpen met
overstromingskansen. Hierin is gerekend Pnorm = 1:3.000 x 3 (middenkans) en een faalkansruimtefactor van ω = 0,04. In verband met het lengte effect is gerekend met a = 0,033, b = 50 m en Ltraject = 14.800 m. (lengte conform OI-2014v3, blz. 45 dijkring 10-3)
10
Modelfactor (γd ) en toetsfactor:(γR) = zie Tabel 4-4 en OI-2014 v2.
Tabel 4-4: Overzicht modelfactoren en toetsfactoren stabiliteit – voor Zwolle en Mastenbroek-IJssel
Opdrijven Model γd STBI
γR
STBU γR
Nee[1] Bishop 1,00 1,20 1,09
Spencer-Lift Van 0,95 1,14 1,03
[1] Sinds OI-2014v3 is opdrijven niet van belang voor de modelfactor bij ongedraineerd rekenen.
11
Technische toelichting materiaalfactor
De onderstaande tabel geeft de toegepaste materiaalfactoren weer.
Tabel 4-5: Overzicht materiaalfactoren
Rekenwijze Parameter γm Bron
Gedraineerd POP-waarde (klei en veen) 1,10
m-waarde (klei en veen) - OI-2014v3
Bovenstaande wijkt op een aantal vlakken af van de vigerende richtlijnen. Dit komt door een aantal zaken. In de eerste plaats wordt gewerkt met modelfactoren uit OI-2014v2. Ten tijde van schrijven van OI-2014v2 waren nog geen factoren bekend voor ongedraineerd rekenen, deze zijn dus door WGS zelfstandig bepaald. Daarnaast zijn wel factoren gegeven in OI-2014v3 voor ongedraineerd rekenen. Echter worden hier hogere modelfactoren toegepast en lagere materiaalfactoren. Daardoor kunnen niet deze factoren los van elkaar gezien worden.
Tenslotte is de verwachting dat in opvolgens van OI-2014v3 er nieuwe aangescherpte parameters komen.
Netto is door WGS een weg ingeslagen. Deze wijkt af van de nieuwste versie van het OI.
Netto is door WGS een weg ingeslagen. Deze wijkt af van de nieuwste versie van het OI.