In 2017 en 2018 worden de resultaten geoogst van een jarenlange intensieve samenwerking tussen partijen vanuit overheid, marktpartijen en kennisinstellingen binnen de POV Piping (Projectoverstijgende Verkenning) van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP). In 4 jaar tijd zijn 23 verkenningen georganiseerd, waarin nieuwe kennis en innovatieve maatregelen onderzocht worden waarmee het faalmechanisme piping efficiënter en goedkoper kan worden aangepakt.

Het fenomeen piping, wat vooral in het rivierengebied optreedt, kan de stabiliteit van een dijk ernstig aantasten. Piping treedt op wanneer er bij hoogwater door de druk een waterstroom in de zandlaag onder de dijk ontstaat. Wanneer die stroom hard genoeg is, kunnen zandkorrels worden meegevoerd, waardoor kanaaltjes onder de dijk ontstaan die steeds groter worden, waardoor de dijk uiteindelijk zou kunnen inzakken. De laatste keer dat dat gebeurde is 150 jaar geleden, maar onderzoek van een paar jaar geleden toonde aan dat het gevaar van piping groter is dan gedacht.

In juni 2017 publiceerde de POV Piping de ontwerp- en beoordelingsrichtlijn VZG (Verticaal Zanddicht Geotextiel) op www.pov-piping.nl. Deze richtlijn kreeg een positief advies van het Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW) en is een eerste sluitstuk van een intensief ontwikkeltraject. VZG is een innovatieve maatregel tegen piping. Het waterdoorlatende VZG wordt aan de binnenzijde van de dijk verticaal aangebracht ter plaatse van de bovenzijde van de pipinggevoelige zandlaag. Pipes kunnen zich niet verder onder de dijk doorontwikkelen doordat het zandtransport stopt bij het VZG. De grondwaterstroming blijft echter onveranderd omdat alleen de zandkorrels worden tegengehouden. Deze innovatieve maatregel vergt een klein ruimtebeslag vergeleken met een traditionele pipingberm.

Sinds 2011 is het VZG serieus in ontwikkeling. Deltares heeft in de ontwerpfase een belangrijke rol gespeeld. Na numerieke analyses zijn laboratoriumproeven en pilots langs de Nederrijn-Lek uitgevoerd. In 2013 heeft Waterschap Rivierenland de markt benaderd om een methode te ontwikkelen voor het aanbrengen van VGZ. Parallel aan de pilots langs de Nederrijn-Lek is in het kader van het LiveDijk-onderzoek een proeflocatie ingericht in de Willemspolder langs de Waal om de werking en monitoringsmogelijkheden te onderzoeken van het VZG onder natuurlijke veldomstandigheden.

Installatietechnieken

Tijdens de pilots is ervaring opgedaan met twee installatietechnieken: de verticale grondverdringende inbrengmethode van Boskalis en de sleufgravende horizontale inbrengmethode van Van den Herik. De verticale techniek bestaat uit een kraan met een variabel excentrisch trilblok die een afsluitbare stalen inbrenggeleider met hierin het geotextiel, de grond in kan drukken. De voordelen van deze verticale techniek is dat het VZG in scherpe bochten en langs knelpunten aangebracht kan worden. Voor lange trajecten zonder veel obstakels en een ondiep VZG-inbrengniveau, is de horizontale inbrengtechniek geschikt. Een aangepaste diepfreesmachine ‘zaagt’ hierbij tot maximaal 8 meter diep in de grond. Door een schermkoker kan het VGZ via een glijbekisting in één gang worden aangebracht. Ook is de machine zo gemodificeerd dat daarbij tegelijkertijd aanvulzand aan weerszijden van het geotextiel tot aan de scheidingslaag zand/klei en zwelkleikorrels wordt aangebracht.

Linkjes filmpjes
https://www.youtube.com/watch?v=8-oZrG-Bi_E
https://www.youtube.com/watch?v=ltgZs472Ois

Alternatief voor VZG is de Grofzand Barrière (GZB), een dijkversterkingstechniek, waarbij fijn zand in een dijk wordt vervangen door een sleuf met grof zand. De Grofzand Barrière is inmiddels door Deltares op laboratoriumschaal onderzocht en de resultaten zijn veelbelovend.

Drainagetechnieken

Bij een tiental dijkversterkingsprojecten in Nederland is de drainagetechniek toegepast door het aanbrengen van ventielen. De observatie vanuit de POV Piping is dat de toepassing nog niet breed is geaccepteerd door onder meer onbekendheid met implementatieaspecten zoals afvoer, levensduur, onderhoud en toetsing. Speciaal voor deze drainagetechniek ontwikkelde de POV Piping samen met waterschappen, Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden, Witteveen + Bos en RPS ingenieursbureau een handreiking voor waterkeringbeheerders en ontwerpers van dijkversterkingen.
Via een landelijke dialoog zijn de implementatieaspecten van drainagetechnieken in kaart gebracht. Daarna zijn workshops georganiseerd met de waterschappen. Daar is besproken hoe drainagetechnieken worden beschouwd in de verkenning van dijkversterkingsopgaven en wat er nodig is om een rationele afweging te maken tijdens de verkenning. De handreiking levert hiermee een bijdrage aan de acceptatie. De resultaten van dit project worden ook meegenomen in het technisch rapport ‘Drainagetechnieken’ dat gezamenlijk door de POV Macrostabiliteit en de POV Piping wordt opgesteld. Het rapport is in 2017 gereed.

Ook wordt er dit jaar een quickscantool ontwikkeld.

Meer info: www.pov-piping.nl