Hydraulische kortsluiting check bij bemaling
Beschrijving
Toets een afsluitende grondlaag op opbarsten en piping bij artesische druk tijdens bemaling. Voer de stijghoogte, laagdikte en grondsoort in en krijg direct de veiligheidsfactor voor opbarsten en piping, de minimale laagdikte en het effect van extra gewichtsbelasting.
In poldergebieden met een gelaagde bodemopbouw ontstaat bij bemaling een artesische overdruk onder de afsluitende laag. Als de opwaartse waterdruk groter wordt dan het gewicht van de afsluitende laag, barst de bodem op. Dit risico is bijzonder groot bij dunne veenlagen, die nauwelijks zwaarder zijn dan water. De hydraulische kortsluiting is een van de meest kritische risicofactoren bij bemalingen in de Nederlandse ondergrond.
Het verzwaren van de bodem met een zandlaag, grondophoging of betonvloer is de meest gebruikte maatregel wanneer de natuurlijke laagdikte onvoldoende is. De tool berekent direct het effect van de extra belasting op de veiligheidsfactor. De stijghoogte die als input wordt gebruikt, is het artesische drukniveau dat overblijft na de bemaling en kan worden bepaald met de stijghoogtecalculator of de bemalingscalculator.
Invoer velden
Resultaten
Formulas:
-
gamma_grond = if(grondsoort == 'veen', 12, if(grondsoort == 'slappe_klei', 15, if(grondsoort == 'matige_klei', 17, if(grondsoort == 'zand', 20, gamma_handmatig))))
-
vf_streef = if(vf_norm == 'kortdurend', 1.2, 1.5)
-
f_opwaarts = 10 * h_stijghoogte
De artesische waterdruk op de onderkant van de afsluitende laag per m² oppervlak. -
f_neerwaarts = gamma_grond * d_laag + extra_belasting
Het totale gewicht van de afsluitende laag inclusief extra gewichtsbelasting per m² oppervlak. -
vf_opbarsten = if(f_opwaarts > 0, f_neerwaarts / f_opwaarts, 99)
Verhouding tussen de neerwaartse weerstand en de opwaartse waterdruk. Minimaal 1,2 voor kortdurende situaties en 1,5 voor maatgevende situaties. -
i_actueel = if(d_laag > 0, h_stijghoogte / d_laag, 0)
-
i_kritisch = (gamma_grond - 10) / 10
-
vf_piping = if(i_actueel > 0, i_kritisch / i_actueel, 99)
Verhouding tussen de kritische en de actuele hydraulische gradiënt door de afsluitende laag. Waarden onder 1,0 geven een direct pipingrisico. -
d_min = if(gamma_grond > 0, max(0, (vf_streef * 10 * h_stijghoogte - extra_belasting) / gamma_grond), 0)
De minimale dikte van de afsluitende laag om aan de gewenste veiligheidsfactor te voldoen bij de huidige stijghoogte en extra belasting. -
toets_opbarsten = if(vf_opbarsten >= vf_streef * 1.25, 'Veilig: ruime veiligheidsmarge tegen opbarsten', if(vf_opbarsten >= vf_streef, 'Voldoet: veiligheidsfactor haalt de norm maar de marge is beperkt. Monitor de stijghoogte tijdens de bemaling', if(vf_opbarsten >= 1.0, 'Kritiek: veiligheidsfactor onder de norm maar boven 1,0. Verhoog de belasting of verlaag de stijghoogte direct', 'Opbarstgevaar: de opwaartse waterdruk overschrijdt de weerstand van de afsluitende laag. Directe maatregelen vereist')))
Toetsing aan de opgegeven veiligheidsfactornorm. De minimale laagdikte hierboven geeft aan hoeveel extra grond of belasting nodig is. -
toets_piping = if(vf_piping >= 2.0, 'Geen pipingrisico: de hydraulische gradiënt is ruim onder de kritische waarde', if(vf_piping >= 1.0, 'Beperkt pipingrisico: de gradiënt nadert de kritische waarde. Let extra op bij lokale zwaktes zoals damwandvoeten of heipalen', 'Pipingrisico: de kritische gradiënt wordt overschreden. Risico op interne erosie door de afsluitende laag. Aanvullende maatregelen zijn noodzakelijk'))
Piping treedt bij voorkeur op bij lokale zwaktes in de afsluitende laag, zoals doorprikking door damwanden, heipalen of wortels.
Berekening informatie
Meer over waterbouw
Ontdek meer tools gerelateerd aan waterbouw