Samenvatting

Op sommige locaties langs de Nederlandse dijken staat bebouwing zo dicht op de dijk dat bij een verbeteringsmaatregel, zoals een stabiliteitsberm, deze bebouwing geamoveerd wordt. Arcadis heeft voor dit probleem een innovatief concept bedacht, namelijk de Terre Armée dijk. Terre Armée is gewapende grond waarmee een dijk met twee verticale wanden gecreëerd wordt. Hierbij ligt de focus op binnendijkse ruimtebesparing. In 2015 is deze toepassing al onderzocht in een
afstudeeronderzoek (Doolaard & Velzen) voor een case locatie langs de Lekdijk-Noord. Hieruit volgt de conclusie dat het toepassen van Terre Armée als dijk, aan de hand van de toen vigerende gedraineerde rekenregels, een haalbaar concept is, al vormen de zettingen ter plaatse van het buitentalud een groot probleem.

De rekenmethode voor de controle op macrostabiliteit van een dijklichaam is aan veranderingen onderhevig. Zo werd in het verleden een dijk als gedraineerd beschouwd met het Mohr-Coulomb materiaalmodel. Tegenwoordig wordt ongedraineerd gerekend conform het CSSM materiaalmodel bij grondlagen die ongedraineerd reageren. Deze methode is gebruikt om aan te tonen of de conclusie van Doolaard en Velzen (2015) overeind blijft. Dit is gedaan door een nieuw verbeterd ontwerp op te stellen conform het Ontwerp Instrumentarium 2014 versie 3 en de eisen gesteld door Arcadis.

De focus van deze afstudeeropdracht is de macrostabiliteit van de dijk en de hier gedeeltelijk mee samenhangende benodigde kruinhoogte. De overige faalmechanismen worden niet of slechts beperkt beschouwd. Wanneer het ontwerp voldoet op macrostabiliteit is voor de buiten beschouwing gelaten faalmechanismen een oplossing te bedenken, vice versa is dit lastiger.

Om in te schatten wat de invloed van ongedraineerd rekenen op de macrostabiliteit van een dijk is, is de case uit 2015 geverifieerd. Hieruit volgt dat het rekenen met het CSSM materiaalmodel een absolute verhoging van de berekende stabiliteitsfactor ten opzichte van het Mohr-Coulomb materiaalmodel geeft. Daarnaast kan gesteld worden dat het toepassen van Terre Armée een positief effect heeft op de berekende stabiliteitsfactor ten opzichte van de huidige situatie. Bij deze bevindingen moet wel in acht worden genomen dat ze alleen gelden voor de case locatie met het ontwerp van (Doolaard & Velzen, 2015). Dit ontwerp bezit een grote rivierwaartse verschuiving in vergelijking met het ontwerp van het onderhavige afstudeeronderzoek.

Met het rekenmodel van de caseverificatie is de gevoeligheid van verscheidene parameters vastgesteld. Met deze kennis en aan de hand van het Ontwerp Instrumentarium 2014 versie 3 en het Wettelijk Toets Instrumentarium 2017, is een nieuw ontwerp opgesteld met kleine verschuiving richting de rivier. Dit ontwerp is gecontroleerd op macrostabiliteit met nieuw bepaalde ongedraineerde parameters conform de zogenaamde workaround-methode. Daarnaast zijn de optredende zettingen bepaald, is globaal de in- en uitwendige stabiliteit vastgesteld en is ingegaan op een aantal uitvoeringsaspecten.

Berekeningen tonen aan dat bij dit ontwerp de draagkracht van de ondergrond onvoldoende is en de macro stabiliteit niet voldoet. De negatieve effecten zijn vastgesteld en hier zijn oplossingen voor gegeven. Voor de macrostabiliteit ligt de voornaamste oorzaak bij het grote verschil tussen de schuifsterkte onder- en bovenin de grondlagen. Dit zorgt bij het omrekenen van de parameters voor het ontwerp voor lagere waarden van de schuifsterkte. Wellicht kan met nader grondonderzoek en gevoeligheidsanalyses gunstigere waarden gevonden worden. Ook kunnen voor positievere uitkomsten andere locaties worden onderzocht en ontwikkelingen in het Wettelijk Toets
Instrumentarium 2017 worden afgewacht. De ondergrond bestaat uit klei, dit heeft een negatief effect op het draagvermogen. Terre Armée stelt dat door middel van een grondverbetering het draagvermogen wel voldoet.

Het lijkt mogelijk een ruimtebesparend ontwerp op te stellen, waarbij de kruin hoger wordt dan de huidige kruinhoogte met een stabiliteit welke nagenoeg hetzelfde is als in de huidige situatie. Hiermee voldoet de Terre Armée dijk nog niet aan de eis voor de stabiliteit van een ontwerp volgens Ontwerp Instrumentarium 2014 versie 3. Optredende zettingen vormen geen probleem meer.