Jaargang 25, 2021 - nummer 1

De inpassing van de Nieuwe Sluis Terneuzen (NST) in het bestaande sluizencomplex is een bijzondere technische opgave, onder andere door de complexe bodemopbouw. In dit artikel lichten we de bodemopbouw en geologie in het projectgebied toe en wordt ingegaan op het innovatieve ontwerp en de complexe bouwfasering van binnen- en buitenhoofd. Vervolgens wordt ingegaan op de zwel vanuit de Boomse Klei.

De resultaten van 27 ongedraineerde en 2 gedraineerde triaxiaalproeven op licht tot matig overgeconsolideerde Eemklei, waarbij axiale en radiale spanningsveranderingen zijn opgelegd, zijn gepresenteerd en op hoofdlijnen geanalyseerd. De waterspanningsratio geeft het aandeel van de waterspanningsverandering als functie van de incrementele deviatorspanningsverandering weer.

De waarden bij bezwijken versus OCR zijn in lijn met ervaringsgegevens.

Het effectieve spanningspad volgend uit ongedraineerde proeven is bij CIUAC-proeven overeenkomstig aan constant volume contouren bepaald met gedraineerde triaxiaalproeven. Bij zowel axiale extensie als radiale spanningsverandering wijkt het waargenomen gedrag duidelijk daarvan af, wat mogelijk veroorzaakt wordt door een koppeling tussen anisotrope plasticiteit en elasticiteit binnen de corresponderende vloeicontour.

Kerende constructies van gewapende grond bestaan uit een grondlichaam met daarin een wapening en aan de voorzijde een bekleding die al dan niet bijdraagt aan de kerende functie. De wapening bestaat uit lagen of strippen van geokunststof of staal.

In 2017 verscheen een geheel herziene versie van CUR 198: “Kerende Constructies van Gewapende Grond”. De ontwerprichtlijn geeft een ontwerpprocedure die bestaat uit acht rekenstappen. Dit artikel behandelt enkele ervaringen met de analytische berekeningen en ontwerpregels. Een volgend artikel gaat in op numerieke berekeningen. Dit artikel is gebaseerd op ontwerpervaringen in diverse projecten, waarbij de ervaringen inzichtelijk zijn gemaakt uitgaande van de geometrie van rekenvoorbeeld 1 van CUR 198. De auteurs maken deel uit van de Commissie CUR 198 maar schrijven dit artikel op persoonlijke titel.

Bij de bouw van de Nieuwe Sluis Terneuzen zijn buispalen en damwandplanken in de taluds van de waterkering geïnstalleerd. Vanwege de aanwezigheid van glauconiethoudend zand en Boomse Klei was sprake van zwaar hei- en trilwerk. Tijdens de werkzaamheden moest de taludstabiliteit gewaarborgd blijven. Hiertoe zijn heiproeven uitgevoerd, prognosemodellen opgesteld, trillingen en waterspanningen tijdens uitvoering gemonitord en beheersmaatregelen genomen. Zo konden de werkzaamheden beheerst worden uitgevoerd.

Voor het voorspellen van filtersnelheden in een complexe ondergrond van zandlagen wordt meestal de Laplace-vergelijking toegepast. In bijvoorbeeld het model DGeoFlow wordt naast de grondwaterstroming, ook de geultjesstroming direct onder de ondoordringbare dijk berekend. Bij het faalmechanisme piping bereiken de geultjes boven in de zandlaag hun kritische afmetingen en groeien daarna in de lengte- en dwarsrichting naar de rivieroever. Wanneer het uitruimingsproces start, zal de dijk of dam binnen enkele uren bezwijken. Deze publicatie beschrijft het piping-model Shields-Darcy voor een watervoerende laag, waarin de gemiddelde korrelgrootte varieert van 0,1 mm tot 0,5 mm. De hierin geschematiseerde afvoeren aan de rivierzijde, aan de landzijde en in de ondergrond worden met Ohm’s wet en de continuïteitsvergelijking bepaald. Voor veldomstandigheden leidt de verkregen weer-standsvergelijking tot een analytische formule, die met Bligh’s rekenregel vergelijkbaar is.

Voor het voorspellen van filtersnelheden in een complexe ondergrond van zandlagen wordt meestal de Laplace-vergelijking toegepast. In bijvoorbeeld het model DGeoFlow wordt naast de grondwaterstroming, ook de geultjesstroming direct onder de ondoordringbare dijk berekend. Bij het faalmechanisme piping bereiken de geultjes boven in de zandlaag hun kritische afmetingen en groeien daarna in de lengte- en dwarsrichting naar de rivieroever. Wanneer het uitruimingsproces start, zal de dijk of dam binnen enkele uren bezwijken. Deze publicatie beschrijft het piping-model Shields-Darcy voor een watervoerende laag, waarin de gemiddelde korrelgrootte varieert van 0,1 mm tot 0,5 mm. De hierin geschematiseerde afvoeren aan de rivierzijde, aan de landzijde en in de ondergrond worden met Ohm’s wet en de continuïteitsvergelijking bepaald. Voor veldomstandigheden leidt de verkregen weer-standsvergelijking tot een analytische formule, die met Bligh’s rekenregel vergelijkbaar is.

Onderdeel van het dijktraject Koehool-Lauwersmeer is ‘de groene dijk’, een grasdijk met een flauw talud en een kleilaag van ongeveer 1,5 m onder de grasbekleding. Voor het beoordelen van de veiligheid van deze grasbekleding is het beschikbare instrumentarium te conservatief. Daarom is door het projectteam een rekenmodel ontwikkeld, waarmee de groene dijk met een toets op maat beoordeeld is in een nadere veiligheidsanalyse. In het model worden zowel de belastingen op de dijk als de sterkte van de dijk probabilistisch meegenomen, resulterend in een faalkans in lijn met de overstromingskansbenadering van het WBI. Het ontwikkelde rekenmodel is ook toepasbaar op andere locaties.

Sinds eind 2017 wordt in opdracht van de Vlaams-Nederlandse Schelde Commissie gebouwd aan de Nieuwe Sluis Terneuzen (NST) om het havengebied van Gent en Terneuzen voor grotere zeeschepen toegankelijk te maken. De Nieuwe Sluis Terneuzen wordt 55m breed, 427m lang en krijgt een diepgang van NAP -16,44m, vergelijkbaar met de nieuwe sluizen in Panama. De bouw is in handen van aannemerscombinatie Sassevaart (BAM, Deme, Van Laere en Engie). Voor het ontwerp zijn onder leiding van BAM Infraconsult, DIMCO, ENGIE, van Laere en Dredging International verantwoordelijk met ondersteuning van o.a. IV Infra, Arcadis, RHDHV, SBE en Fugro.

Het is relatief nieuw om geogrids te gebruiken om damwanden te verankeren. Een serie proeven in het laboratorium van Deltares laat zien hoe deze geogrid verankering werkt en hoe deze methodiek zich verhoudt tot CUR166 (CRW C166 damwandconstructies). De proeven zijn gesimuleerd met 2D Plaxis-sommen. We zien hoe de locatie van de bovenbelasting, de lengte van de geogrids en het aantal geogrids bepalend zijn voor de draagkracht van de constructie. De resultaten geven inzicht in het stabiliserende effect van het geogrid, en de effectieve lengte van het geogrid; dat wil zeggen: langs welke delen van het geogrid wordt de geogrid-grondwrijving gemobiliseerd? Britt Wittekoek studeerde bij Deltares en de TU Delft op af op dit onderzoek en schreef er een journal paper over (Wittekoek et al., 2021). Suzanne van Eekelen schreef op basis hiervan dit artikel.