Invloed van afwijkingen op stabiliteit van steenzettingen : trekproeven voor Basalton en Hydroblocks

Nederlandse steenzettingen op primaire waterkeringen dienen aan strenge eisen te voldoen. Voordat een nieuw type steenzetting op primaire waterkeringen gebruikt mag worden, dient de stabiliteit volgens de NEN7024 op grote schaal vastgesteld te worden met experimenteel onderzoek. Hiervoor is een strikt protocol opgesteld om te zorgen dat alle steenzettingen op gelijke wijze worden beproefd. Doorgaans wordt onder toezicht van de producent de steenzetting erg netjes aangebracht in de Deltagoot. Echter, in de praktijk worden steenzettingen doorgaans slordiger aangebracht en kan in de loop der tijd de steenzetting verzwakt raken door allerlei processen, zoals het uitspoelen van inwasmateriaal, verzakkingen en vegetatie. Door de mogelijke mismatch tussen hoe de bekledingen in de Deltagoot worden getest en hoe deze er in het veld bij liggen is het denkbaar dat we de stabiliteit overschatten. Er is zeer beperkt inzicht beschikbaar in hoe afwijkingen in de manier van aanleg of tijdsafhankelijke veranderingen van invloed zijn op de stabiliteit van steenzettingen. Daarom is in opdracht van Rijkswaterstaat onderzoek uitgevoerd. Binnen dit onderzoek is in 2023 naar de inventarisatie en kwantificatie gekeken van afwijkingen die voor kunnen komen bij steenzettingen in de praktijk. In 2024 (het voorliggende onderzoek) zijn trekproeven uitgevoerd op een bestaande dijk. Het einddoel van het onderzoek is om beheerders handelingsperspectief te bieden voor hoe ze (semi-) probabilistisch de vermindering van de stabiliteit van steenzettingen mee kunnen nemen, zowel in hun risico gestuurd B&O aanpak, als tijdens de beoordeling van hun keringen. Om uiteindelijk tot een probabilistische benadering voor het ontwerp en de beoordeling van steenzettingen te komen, dienen de volgende stappen te worden doorlopen: Stap 1. Inventariseren van zaken/afwijkingen die van invloed kunnen zijn op de stabiliteit van een steenzetting. Stap 2. Bepalen van een methodiek om de invloed van deze afwijkingen te kwantificeren. Stap 3. Het toepassen van de methodiek voor verscheidene afwijkingen en op verschil-lende situaties. Stap 4. Het begrijpen en kwantificeren van de fysische processen. Stap 5. Resultaten van de eerdere stappen vertalen naar een probabilistische bena-dering. Voorliggende studie is onderdeel van stap 3. Op een dijk van het Waterschap Scheldestromen zijn uitspoelings- en trekproeven uitgevoerd op twee verschillende steenzettingen (Basalton en Hydroblocks) die in het beheer zijn van het waterschap Scheldestromen. De testen zijn uitgevoerd op twee delen binnen dezelfde steenzetting: één deel waar de steenzetting er goed bij ligt, en één deel waarbinnen afwijkingen aanwezig zijn. Om het effect van toeval te beperken zijn er per deel acht trekproeven uitgevoerd. Uit de trekproeven blijkt dat de stijfheid van Basalton veel hoger is dan die van Hydroblocks. Dat komt overeen met de resultaten uit Deltagootproeven, waar Basalton een hogere stabiliteitsfactor heeft gekregen dan Hydroblocks. De verhouding tussen de initiële stijfheid van Basalton met en zonder afwijkingen is ruim een factor 2,1, terwijl dit bij Hydroblocks slechts een factor 1,3 is. De verwachting is dat dit door de mate van klemming komt. De klemming is bij Basalton beter dan bij Hydroblocks, waardoor er een groter verschil is tussen de goede zettingen en de matige zettingen. Hieruit volgt dat de Basalton weliswaar een hogere stijfheid heeft dan Hydroblocks, maar anderzijds wel kwetsbaarder is voor afwijkingen.