Onderzoek in de Deltagoot
naar de cyclische verhangen
onder de pijlers
De fundering van de stormvloedkering moet
verschillende functies vervullen. Onder andere
in bericht 96 (mei 1981), is hierop reeds
uitgebreid ingegaan. Het artikel dat u nu leest,
gaat alleen over cyclische verhangen. Eerst
worden kort de gebruikte begrippen gedefini
eerd. Daarna wordt een beschrijving gegeven
van het probleem rond de cyclische verhangen.
Vervolgens wordt het onderzoek behandeld
dat geleid heeft tot een grootschalige proef in
de Deltagoot, en tenslotte de proef in de
Deltagoot zelf.
Tot goed begrip van wat volgt dient men de
inhoud te kennen van een paar begrippen. Zo
is er spake van:
verhang, dat wil zeggen het verschil in waterdruk
tussen twee punten gedeeld door de afstand
tussen die twee punten. Met de term filter
bedoelen we een laag grove korrels, aange
bracht op een laag fijne korrels met het doel de
fijne korrels vast te houden. De filterbelasting
is dan het verhang dat in het scheidingsvlak
tussen de grove en de fijne korrels werkt als
gevolg van verval- en golfkrachten op de
pijlerconstructie, en de filtersterkte geeft aan
welk verhang het filter nog kan hebben zonder
dat de fijne korrels indringen tussen de grove
korrels.
De pijler staat op een fundering die bestaat uit
een op het Oosterscheldezand gelegdefiltermat.
Deze filtermat is opgebouwd uit lagen zand en
grind; de onderste laag, het zand, sluit filter-
technisch aan op het Oosterscheldezand, en de
bovenste laag op de eerstvolgende drempel-
aag. Als er zandkorrels van uit de ondergrond
n het funderingsbed binnendringen, kunnen er
zettingen van de pijler optreden. Dit fenomeen
reedt pas op wanneer een zekere kritieke
belastingsituatie wordt overschreden. Dat wil
zeggen, de indringing vindt pas plaats, als de
aanwezige filtersterkte kleiner is dan de
optredende belasting. Hierna worden de beide
regrippen filtersterkte en -belasting verder
.litgewerkt. De filtersterkte wordt voornamelijk
bepaald door de verhouding van de diameter
an de korrels van het zogenaamde basismate-
aal, het Oosterscheldezand dus, en het zand in
e laag daarop.
4en denke zich een bak, waarin een laag grote
ollen het filtermateriaal voorstelt, dat is
angebracht bovenop een laag kleine bollen.
het basismateriaal. Indien de verhouding van
de diameter van de grote bollen en de kleine
bollen voldoende klein is, zullen er bij een
zekere belasting bestaande uit een omhoog
gerichte waterstroom geen kleine bollen tussen
de grote bollen doordringen. De filtersterkte is
dus groter dan de optredende belasting. De
filtersterkte is niet alleen afhankelijk van de
diameterverhouding, maar ook van de pakking
van de korrels, de vorm van de zeefkrommes
van het basis- en het filtermateriaal, de aanwe
zige bovenbelasting en de soort van aandrijven
de krachten. Een dichte pakking van de korrels
komt tot uiting in een relatief geringe holle
ruimte tussen de korrels van het filtermateriaal;
de filtersterkte neemt daardoor toe. Een grote
bovenbelasting, in casu het gewicht van de
pijler op het filter, zorgt ervoor dat de korrels
van het basismateriaal onder een grote
drukspanning komen. Daardoor zullen ze
moeilijker in het filter kunnen doordringen. Ook
dit resulteert in een grotere filtersterkte.
De belasting die zandkorrels in het filter kan
doen doordringen, is een waterstroom in de
grond, veroorzaakt door drukverschillen ten
gevolge van verval- en golfbelasting. De
grootste drukverschillen treden op wanneer de
kering gesloten is.
Het over de kering staande verval veroorzaakt
drukverschillen, en daarmee verhangen op het
grensvlak basismateriaal/filter. Onder invloed
van de golfbelasting op de kering komt de
pijler in een wiebelende beweging. Daardoor
treedt vervorming van het grondpakket op met
als gevolg dat er zogenaamde cyclische
verhangen in de ondergrond worden opgeroe
pen. De door de golfbelasting veroorzaakte
cyclische grondspanningen onder de pijler
worden voor een deel opgenomen door het
439
