turbulenties. Hierdoor kunnen, bij overschrij
ding van een bepaalde kritieke waarde, de
stenen uit de toplaag wegspoelen. Als dit
transport doorgaat, zal op den duur de eron-
derliggende laag bloot gesteld worden aan de
stroom, die bestaat uit kleinere elementen, die
minder weerstand bieden. Verwacht kan
worden, dat vervolgens de gehele drempel
wegspoelt. In deze situatie is het stroombeeld
zeer complex. Onderzoek naar de stabiliteit is
daarom uitgevoerd met behulp van een
hydraulisch schaalmodel. Voor de definitieve
vaststelling van de benodigde steengewichten
was het noodzakelijk dat de dorpelbalken en
het niveau van de dorpel vastlagen, omdat die
de mate van'stroomaanval op de toplaag
beïnvloeden. De geometrie wordt op zijn beurt
echter weer mede bepaald door andere
aspecten.
Het niveau van de dorpelbalken wordt groten
deels bepaald door het gewenste ontgron
dingspatroon achter de bodembescherming.
Naast dergelijke aspecten spelen vanzelfspre
kend aspecten als kosten en planning een
voorname rol.
Voordat begonnen werd met het hydraulisch
onderzoek in het model, is eerst een rekenmodel
opgesteld, waarin zo volledig als de huidige
kennis toelaat de relatie tussen de belasting- en
de sterkteparameters wordt beschreven. Het
hydraulisch onderzoek was er op gericht
gegevens aan te dragen waarmee onzekerheden
in dit rekenmodel in voldoende mate kon
den worden weggenomen. Na het opstellen
van het rekenmodel voor zowel de situatie
'gesloten kering' als de situatie 'weigerende
schuif is eerst een tweedimensionaal onderzoek
uitgevoerd in hat Waterloopkundig Laborato
rium de Voorst.
Naast de sterkte van de constructie kon met
deze proefopstelling tevens de verdeling van
de waterdruk in het gebied rondom de dorpel-
balk worden vastgesteld. De gemeten verdeling
stemde in bevredigende mate overeen met de
met behulp van een rekenmodel en een
elektrisch analogon bepaalde verdeling (figuur
2). Met de resultaten van dit onderzoek is de
geometrie van de aanstorting vastgesteld, die
vervolgens als randvoorwaarde fungeerde
voor het toplaagonderzoek bij de situatie
'weigerende schuif'.
Dit laatste onderzoek vond plaats in een 5 m
brede goot, waarin op schaal 1:30 ruim 3
compartimenten van de kering zijn nagebouwd
(foto). In de proefopstelling kon een verval
worden ingesteld, al dan niet gecombi
neerd met golven. De sterkte van de toplaag
werd uitgedrukt in het aantal stenen dat tijdens
een extreme situatie verplaatst wordt. Als
criterium werd hierbij het zichtbaar worden van
de onderliggende laag gehanteerd, omdat dit
vrijwel gelijkstaat aan totaal bezwijken van de
drempel. Door het onderzoek uit te voeren voor
een aantal karakteristieke sluitgatlocaties kon
inzicht verkregen worden in de verdeling van
het benodigde steengewicht over het sluitgat.
Bij conventioneel stabiliteitsonderzoek wordt in
de meeste gevallen als criterium het 'begin van
bewegen' van bodemmateriaal gehanteerd. Bij
de toplaag echter wordt een zekere schade
geaccepteerd.
Daarom is naast de extreme situatie waarbij
totaal bezwijken op mag treden tevens de
schade bij lagere en vaker voorkomende
belastingen bepaald. Omdat de schade onder
deze omstandigheden onacceptabel hoog was,
is het ontwerp opeen aantal plaatsen aangepast.
Met name de teen van de aanstorting is om
deze reden verzwaard.
Na evaluatie van de resultaten van het toplaag-
onderzoek is de verdeling van het benodigde
steengewicht over het sluitgat vastgesteld
(figuur 3). De benodigde steengewichten
variëren tussen stortsteen 60-300 kg en
basaltelementen van 6-10 ton.
Vermeldenswaard is nog dat steen zwaarder
dan 300-1000 kg in verband met beschadiging
van de betonnen pijlers en dorpelbalken niet
vanaf de waterlijn mag worden gestort, maar
zeer voorzichtig met een speciale kraan
geplaatst dient te worden. Steen zwaarder dan
1 tot 3 ton mag bovendien niet tegen de
betonnen onderdelen kantelen; daarom wordt
tussen dit materiaal en de pijlers ter bescher
ming een strook asfalt aangebracht.
17
