TER PLAATSE VAN BINNENDIJKS MAAIVELD GELDT:

• Gewicht deklaag is 7 m x 11 kN/m3§ 77 kN/m2

• Stijghoogte onder deklaag bedraagt NAP -1,8 m, ofwel opwaartse druk is 67 kN/m2

• Opdrukveiligheid 77/67=1,15

Indien de stijghoogte in het Pleistoceen stijgt tot NAP +0,25 m (hoog boezempeil) is de

op-waartse druk 87,5 kN/m2. De opdrukveiligheid neemt bij een dergelijke hoge stijghoogte af

tot 0,88.

2.2 PIPING

Alleen bij een hoge stijghoogte in het Pleistocene zand zijn opbarsten en piping mogelijke bezwijkmechanismen. De benodigde kwelweglengte bedraagt, bij aanname van sijpelfactor

voor schoon zand, volgens de methode Bligh 15 x (∆H-1/3D) = 15 * (2,25-1/3*5,5) = 9 m. De

aanwezige kwelweglengte bedraagt circa 13 m en is dus ruim voldoende.

2.3 MACROINSTABILITEIT BINNENTALUD /GLIJCIRKEL

Door Grontmij zijn berekeningen gemaakt met betrekking tot de huidige (2002) situatie en de situatie na versterking. Omdat niet alle invoergegevens voor de berekeningen bekend zijn en de berekeningen in deze case studie worden vergeleken met berekeningen onder droge omstandigheden is de berekening opnieuw en als volgt geschematiseerd:

• Geometrie en waterspanningen zoals beschreven in de eerste paragraaf van deze case • Gebruikte sterkteparameters zijn rekenwaarden uit de op celproeven gebaseerde

proevenverzameling ‘Amstelland‘.

• Volumegewichten zijn overgenomen uit de rapportage van Grontmij.

De berekeningen zijn uitgevoerd met het programma Mstab en rekenmodel Bishop. De berekende minimale evenwichtsfactor bedraagt 0,78. De stabiliteit van de geschematiseerde kade tijdens natte omstandigheden is kritiek.Met nadruk wordt erop gewezen dat is gerekend met een hoog Boezempeil en andere uitgangspunten voor de sterkteparameters dan in de studie van Grontmij zijn aangehouden.

8 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

HORIZONTAAL EVENWICHT

Het horizontale evenwicht is bepaald met een handberekening zoals deze door Van Baars wordt toegelicht op de TU-Delft website. De stabiliteitfactor bedraagt voor de natte situatie 1,7. Een controleberekening volgens de methode Spencer met het computerprogramma MSTAB en dezelfde uitgangspunten zoals die in paragraaf 2.3 voor de berekening van de bin-nenwaartse macrostabiliteit zijn aangehouden (afschuiving langs rechte glijvlakken) geeft een evenwichtsfactor van 2,2. Dit betekent dat onder natte omstandigheden geen afschuiving langs een horizontaal glijvlak wordt verwacht.

9 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

2.4 EROSIE

Bij voldoende kruinhoogte wordt geen overloop / overslag verwacht en is er geen gevaar voor erosie.

2.5 MACRO-INSTABILITEIT BUITENTALUD

Een snelle daling van het boezempeil heeft een ongunstige invloed op de binnenwaartse macro stabiliteit. Een snelle daling treedt op bij een kadebreuk elders in het boezemsysteem. De macroinstabiliteit van het buitentalud is niet kwantitatief onderzocht.

10 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

3

KWETSBAARHEID BIJ EXTREME DROOGTE

3.1 SLEUTELPARAMETERS

De volgende factoren worden als bepalend gezien voor de beoordeling bij extreme droogte • Volumiek gewicht veen. Bij extreme droogte daalt het volumiek gewicht van het veen

boven de grondwaterspiegel, mogelijk tot 8 kN/m3 ter plaatse van de kruin en 5 kN/m3 ter plaatse van de teensloot.

• Stijghoogte in het Pleistoceen. Indien een ‘kerf’ontstaat waardoor een kortsluiting tussen de boezem en het diepe zand ontstaat, kan de stijghoogte in het Pleistoceen oplopen tot boezempeil. De waarschijnlijkheid van het ontstaan van een dergelijke kerf is afhankelijk van de (diepte van) de beschoeiing en de dikte van het veenpakket. De mate waarmee de stijghoogte, na het ontstaan van de kerf, oploopt hangt af van de dikte en doorlatendheid van het zandpakket.

3.2 OPARSTEN / OPDRIJVEN

Als het volumiek gewicht van het veenpakket boven de grondwaterstand afneemt neemt de kans op opbarsten / opdrijven toe. De kans op opbarsten / opdrijven neemt ook toe als de stijghoogte in het Pleistocene zand toeneemt. In navolgende tabel wordt inzicht gegeven in de relatie tussen volumegewicht, stijghoogte in het zand en opdrijfveiligheid.

Opdrijfveiligheid stijghoogte γveen = 11 kN/m3 γveen = 9 kN/m3 γveen = 7 kN/m3 γveen = 5 kN/m3 NAP – 1,80 m 1,15 1,13 1,12 1,10 NAP – 1,50 m 1,10 1,09 1,07 1,06 NAP – 1,0 m 1,03 1,01 1,00 0,99 NAP – 0,50 m 0,96 0,95 0,94 0,93

Alleen als de stijghoogte in het Pleistoceen stijgt is de mogelijkheid van opdrijven/opbarsten groot. Alleen een afname van het volumiek gewicht van het veen leidt niet tot opdrij-ven/opbarsten.

3.3 PIPING

Piping kan optreden als de slootbodem/achterland opbarst en een verbinding ontstaat tussen de boezem en het Pleistocene zand. Of piping een reëel mechanisme is, is onder andere afhankelijk van het verval over de kade, de dikte van de deklaag en de breedte van de kade.

11 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

Het verval over de kade bedraagt bij een laag boezempeil 1,6 m. Indien het slootpeil gelijk is aan slootbodem (extreem droge situatie) is het verval 2,1 m. De dikte van de deklaag ter plaatse van de sloot bedraagt 5,5 m. Bij een Cw van 15 bedraagt de benodigde kwelweglengte volgens Bligh (H-1/3D)xCw =4 m. De breedte van de kade is veel groter.

Dit betekent dat geen piping is te verwachten indien een verbinding tussen de boezem en het Pleistocene zand ontstaat en opbarsten van de slootbodem optreedt.

3.4 MACRO INSTABILITEIT BINNENTALUD

Voor de natte situatie is een evenwichtsfactor van 0,78 berekend (gebaseerd op berekening met reken waarden uit een globale proevenverzameling). Onder droge omstandigheden, waarbij een boezempeil van NAP -0,40 m geldt en de freatische grondwaterstand aan de bin-nenzijde van de kade op NAP -2,5 m ligt, wordt volgens de methode Bishop, een evenwichts-factor van 1,17 berekend.

Laatstgenoemde stabiliteit is gecontroleerd voor de combinatie van verdroging van veen (re-ductie van het volumiek gewicht tot NAP -3,0 m) en toename van de stijghoogte in het pleis-toceen. Uitgegaan wordt van een lineair verloop tussen de freatische grondwaterstand en de stijghoogte in het Pleistocene zand. Dit is een veilige aanname omdat een lineair verloop zich pas na enige tijd instelt.

Omdat de opdrijfveiligheid bij een stijghoogte in het Pleistocene zand op NAP -1,0 m mogelijk is, is voor deze situaties de stabiliteit ook volgens de methode LiftVan bepaald. De resultaten zijn in navolgende tabel samengevat.

Stijghoogte Pleistoceen is NAP -1,8 m Stijghoogte Pleistoceen is NAP – 1,0 m

γ veen Fd (Bishop) Fd (Bishop) Fd(LiftVan)

11 1.16 0,87 0,90

8 0,85 0,57 0,53

6 0,60

Bij zowel een reductie van het volumiek gewicht van het veen als een toename van de stijghoogte in het Pleistocene zand neemt de stabiliteitsfactor sterk af. Onder extreem droge omstandigheden is de kans op een binnenwaartse macro-instabiliteit groot. In het technisch rapport boezemkaden wordt aangegeven dat de Fd (afhankelijk van de schade die optreedt bij doorbraak) minimaal 0,8 à 1,0 moet bedragen. Onder droge omstandigheden wordt bij een hoge stijghoogte in het Pleistoceen en / of laag volumegewicht van het veen naast de kade niet aan deze norm voldaan.

3.5 HORIZONTAAL EVENWICHT

Als wordt aangenomen dat bij extreme droogte de grondwaterstand 0,5 m daalt en het boe-zempeil gelijk is aan het beheerspeil stijgt de evenwichtsfactor voor horizontaal afschuiven ten opzichte van de natte situatie (met hoog boezempeil en hoge grondwaterstand).Dit geldt

ook als het volumegewicht van het veen boven de grondwaterspiegel daalt tot 5 kN/m3.

Bij een boezempeil van NAP -0,40 m, een grondwaterstand op NAP -2,5 m en een volumege-wicht van het veen boven de grondwaterspiegel van 5 kN/m3 wordt volgens de methode Van

12 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

wordt niet verwacht.

3.6 EROSIE

Waakhoogte bedraagt 0,75 m. Aangezien de kade uit klei bestaat worden geen diepe droog-tescheuren verwacht waardoor geen erosie zal optreden.

13 STOWA DROOGTEONDERZOEK - CASE GROOTE HEICOPKADE

4

CONCLUSIES

SAMENVATTING EN ANALYSE VAN DE RESULTATEN