“In de werkelijkheid is de ondergrond bij dijken complex en gelaagd”

Vera van Beek geldt als expert op het gebied van piping. Ze promoveerde zelfs op het onderwerp. “Ik kwam al vroeg in mijn loopbaan in aanraking met experimenten voor piping. In die tijd werd ook het project Veiligheid Nederland in kaart uitgevoerd. Op basis van de uitkomsten van VNK werd de vraag gesteld: ”hoe goed voldoet de rekenregel van Sellmeijer? Na een eerste fase proeven kwam professor Frans Barends naar mij toe. Omdat er nog zoveel vragen leefden rondom piping stelde hij voor hier een promotieonderzoek aan te wijden.”

“Ik vind piping interessant om mee bezig te zijn. Het is maatschappelijk zeer relevant. Er komt ook veel bij kijken: de grondwaterstroming, de variatie van het materiaal in de grond, maar ook het micro-proces zoals de stroming in de pipe zelf. In de beginfase van het pipingonderzoek voor het programma Sterkte & Belastingen Waterkeringen (SBW) was het pipingproces een soort black-box. We vergeleken al onze labproeven met de rekenregel, zonder in detail naar het proces te kijken. Dat is in de loop der jaren sterk verbeterd, we begrijpen nu veel beter hoe piping optreedt in een situatie met homogene ondergrond. Destijds was het een goede aanname om de ondergrond als homogeen te veronderstellen om eerst op het proces an sich te kunnen focussen, maar met alle aanscherpingen in de beoordelingsmethodiek resulteert deze aanname nu voor veel trajecten in hoge faalkansen. Er is dus optimalisatie nodig. In werkelijkheid is de ondergrond complex en gelaagd. Door deze heterogeniteit in rekening te brengen is er mogelijk ruimte voor verbetering.” 

Richtingbepalend onderzoek

“Op dit moment ben ik betrokken bij de verkenning heterogeniteit. Het beeld was dat de variatie in de ondergrond heel veel invloed heeft op het pipingproces. Die variatie is van micro-schaal tot macro-schaal aanwezig. We zijn begonnen met het testen van de heterogeniteit op basis van zand afkomstig uit het rivierengebied (Deest). Van nature zijn er in dit soort afzettingen ‘laminae’ aanwezig; dunne laagjes met daarin een variatie in korreldiameters. Deze ondergrond hebben we nagebootst in het lab. Een pipe moet zich door al die dunne laagjes heen ontwikkelen. We werken momenteel nog aan de definitieve analyses, maar het lijkt er nu op dat die dunne laagjes op micro-schaal wat minder invloed hebben dan verwacht.  Hiervoor zijn dikkere laagjes nodig, of wellicht laagjes met grotere variatie in korreldiameter, wat mogelijk in andere zandsoorten aanwezig kan zijn. Een eerste conclusie is dan ook dat we dit proces meer op meso-schaal en macro-schaal moeten bekijken. Dat bepaalt natuurlijk wel de richting van je onderzoek.”

“Het leuke van mijn werk is dat ik de kennis uit proeven in kan zetten in nieuwe ontwikkelingen. Neem de innovatieve maatregel Grofzandbarrière (GZB). Dat borduurt weer voort op een proefje van jaren geleden waarbij we twee soorten zand naast elkaar hadden gebruikt. Ook toen vonden we al een betere sterkte van de ondergrond ten gevolge van variatie van korreldiameter. Die sterkte hebben we nu nodig in de praktijk.” 

Nieuwe software D-Geo Flow

Om het onderzoek naar heterogeniteit verder te zetten, krijgen de experts hulp van een nieuw softwareprogramma: D-Geo Flow. Dit geavanceerde grondwaterstromingsmodel, ontwikkeld door Deltares en Rijkswaterstaat in opdracht van DGRW, kan complexe situaties met bijvoorbeeld een gelaagde ondergrond doorrekenen. Dit was al mogelijk met de rekenkernel DgFlow, maar er is nu ook een gebruikersschil voor de praktijk beschikbaar. “Het is hiermee ook voor de adviespraktijk mogelijk om 2D grondwaterstromingsberekeningen uit te voeren met gelaagde grondopbouw. Begin juli wordt de eerste Bètaversie gereleased. Het is een startpunt voor doorontwikkeling. Via een actieve gebruikerscommunity en pilotprojecten willen we de Bètaversie verder verbeteren.” Het is de bedoeling dat D-Geo Flow na verloop van tijd in de ontwikkellijn van Rijkswaterstaat / Ministerie van Infrastructuur en Milieu wordt opgenomen. 

Eindrapport Heterogeniteit

De verkenning heterogeniteit zal na de zomer een eindrapport opleveren. Hierin zullen voor dijkwerkers aanbevelingen staan voor in de praktijk. Het rapport zal daarnaast aanbevelingen geven voor verder onderzoek. Al met al moeten alle proeven en berekeningen meer vertrouwen en focus geven. Vooral als het gaat om het in rekening brengen van de variatie van de ondergrond bij de beoordeling van een dijk met betrekking tot piping. 


Bijlage(n)



Plaats een bericht



CAPTCHA Image
Reload Image