Samenvatting

Piping is een faalmechanisme waarbij zand van onder een waterkering erodeert en hierdoor de
waterkering verzwakt. Naar dit faalmechanisme is al veel onderzoek uitgevoerd. Deze
onderzoeken belichtten piping met een waterdruk van één zijde. Door Waterschap Vallei en
Veluwe en Witteveen+Bos is echter geconstateerd dat bij een hoog gelegen achterland, er een
grondwaterstroming richting de rivier stroomt. Deze grondwaterstroming wordt regionale
kweldruk genoemd en de verwachting is dat deze invloed heeft op het faalmechanisme piping.
Om te onderzoeken of dit inderdaad invloed heeft, zijn laboratoriumproeven uitgevoerd. Er is
hierbij onderzoek gedaan naar het kritiek verval en de erosiepatronen.
Er is een proefopstelling gerealiseerd waarbij het mogelijk was om vanaf 2 zijden een waterdruk
op te bouwen. De proefopstelling bestaat uit een rechthoekige betonplex bak (afmetingen circa
200x60x40cm) met hierin een homogeen zandpakket. Op dit zandpakket werd een plexiglas
deksel gelegd, welke naadloos aansloot op het zandpakket. Exact midden in deze deksel is een
gat gecreëerd met een diameter van 20mm (wel). Dit was de enige opening waar het water uit
de proefopstelling kon stromen. Wanneer een waterdruk op het zandpakket werd gezet kon het
water alleen via de kunstmatige wel eruit en werd door de druk zandkorrels meegenomen. Op
deze manier is piping nagebootst.
De invloed van de regionale kweldruk op het faalmechanisme piping is onderzocht met een
viertal proeven. In de eerste twee proeven werd op de traditionele manier piping gecreëerd. Er
is in deze proeven vanaf één zijde water aangevoerd. Het achterland speelde geen rol in deze
proeven. De overige proeven hadden een regionale kweldruk, water stroomde toe vanaf twee
zijden. De resultaten uit de eerste twee proeven golden als referentiewaarden, de resultaten
konden worden vergeleken met resultaten uit eerder uitgevoerd onderzoek. Met deze
‘nulmeting’ konden de resultaten van de overige proeven worden vergeleken. Hierdoor werd
inzichtelijk wat de invloed was van de regionale kweldruk. Ter validatie van de resultaten zijn
alle proeven twee keer uitgevoerd.
Uit de proeven is gebleken dat de regionale kweldruk invloed heeft op het faalmechanisme
piping. In de proeven met een regionale kweldruk werd het gemeten kritiek verval lager en trad
er sneller piping op. De invloed van de regionale kweldruk op het fenomeen piping is daarmee
negatief bevonden. Bij de erosiepatronen waren geen veranderingen waargenomen.
Met dit onderzoek is aangetoond dat regionale kweldruk invloed heeft op piping. Desondanks
wordt aangeraden om dit onderzoek verder uit te werken. Door te variëren in zandsoort,
weldiameter en kwellengte is het mogelijk dat er andere resultaten gevonden worden. Tevens is
er ruimte voor verbetering van de proefopstelling zelf. Het is mogelijk dat de resultaten door
lekkage van de proefopstelling beïnvloed zijn.