Analyse van deltagootproeven op een grastalud: Deel 1 en 2

Analyse van deltagootproeven op een grastalud: Deel 1 en 2

anonymous, A.

Kruse, G.A.M.
Stoutjesdijk, T.A.

Deltares

Deltagootproef grastalud

1998-09-15

Er is een analyse van de waarnemingen en metingen met betrekking tot ontgronding uitgevoerd voor de 1:1 modelproef in 1992 in de Deltagoot met golven van Hs 0.75 m tot 1.35 m op een grastalud van een dijk. De gemeten ontgronding is veel geringer dan tijdens vergelijkbare proeven op klei met een bodemstructuur, maar zonder zodelaag. Pas na vele uren belasten met 1.35 m golven kan de zodelaag plaatselijk bezweken beschouwd worden. Een gat in de zodelaag dat tussen 3 en 9 uren golven met 1.35 m golven ontstond lijkt niet sterk uit te breiden. Tijdens proeven met 1.35 m golven is er een daling van het oppervlak door onder andere veranderingein in de waterstand in de opstelling. Er blijkt ook een onregelmatige permanent vervormingen van het talud op te zijn getreden als gevolg van verschuiving van de grond tijdens de proef, hetgeen gepaard ging met veranderingen in het patroon van de signalen van waterspanningsmeters en hetgeen wijst op aanpassing van de structuur in de grond tijdens vervorming bij golfbelasting. De gemeten waterspanning in het talud is niet hydrostatisch, vanwege de opbouw en inrichting van de modeldijk in de Deltagoot en het daarmee samenhangende stromingspatroon door de graszode en onderlaag. Tot ongeveer 15 minuten na het beginnen van golfproeven stijgt de waterspanning in het talud, evenals na verhoging van de waterstand in de proefopstelling. Het patroon van het signaal van bijna alle opnemers reflecteert de waterdrukken op het talud, echter de ampitude en gemeten drukvariatie verschilt sterk tussen de opnemers als gevolg van lokale verschillen in directe omgeving van de opnemers, drukopnemers die in verbinding met grotere porien hebben een hoge amplitude. Waterspanningsmetingen geven een goede indruk van de variatie in waterspanningen in het talud tijdens golfaanval. De uit de metingen afgeleide gradienten in druk zijn zodanig hoog en frequent gedurende 0.5 tot 1 s aanwezig dat bij golven van 1.35 m de zodegrond zeker opgetild kan worden. Uit modellering van de effecten van de golfbelasting op het talud blijkt dat de elasticiteit en sterkte van de intacte zode voldoende zijn om bezwijken door golven van 1.35 m te weerstaan. De grond onder de zode blijkt wel plastisch te worden door belasting, wat geen directe consequenties voor ontgronding heeft zolang de zode instand blijft. De effecten van de verandering in de tijd van de waterdrukken over het talud domineren de in de ondergrond opgeroepen waterspanningen. Het effect van samendrukbaarheid van water met lucht lijkt niet zeer sterk beneden de bovenste centimeters. Voor de bovenste millimeters kunnen door dit effect de hogerfrequente fluctuaties van turbulentie en dergelijke de oppervlakkige ontgronding beinvloeden. Ontgronding tot golven van tenminste 0.75 m wordt gedomineerd door het verwijderen van (bijna) losliggende gronddeeltjes aan het oppervlak en de daarbij behorende ontgrondingssnelheid bedraagt minder dan 1 mm per uur bij 0.75 m golven. Bij golven van 1.35 m treedt zodanige vervorming van de zodelaag op dat de dunne wortels die de zode-aggregaatjes bijeenhouden kunnen gaan bezwijken waardoor er snellere ontgronding kan optreden, 2.5 tot 5 mm per uur is gemeten. Bij hogere golven kan de zodelaag als geheel gaan bezwijken, scheuren, echter hiervoor zijn geen directe waarnemingen of berekeningsresultaten beschikbaar. Er is waargenomen dat de zode bij 1.35 m golven is bezweken ruim beneden de stilwaterlijn waar grotere uitwaarts gerichte verhangen optreden. De verschillende ontgrondingsmechanismen zijn vereenigd in een zeer beknopt model voor het evalueren van de bezwijkduur van graszoden van dijktaluds bij golfaanval, waarin gegevens van andere en veldwaarnemingen zijn verwerkt.

gras
erosie
bodemstructuur
golven
grass
erosion

TPG130510

http://resolver.tudelft.nl/uuid:8ce02c9d-1f1b-4c7c-8204-0278a8872ad2

Deltares (Geodelft)

CO-356460/05 in opdracht van Rijkswaterstaat, DWW.

Hydraulic Engineering Reports

report

(c) 1998 Deltares (Geodelft)