Geotextielen in de waterbouw

Programma

Inleiding geokunststoffen in de waterbouw

Geokunststoffen worden in de waterbouw grootschalig toegepast. De meest gebruikte toepassing van geotextielen in de waterbouw is de inbouw als filterconstructie onder stortsteenconstructies. Hoe zien traditionele filterconstructies met volledig granulair materiaal eruit? Welke voordelen bieden geotextielen hierin? Welke ontwikkeling voor filterconstructies hebben geotextielen in de tijd doorgemaakt? Voor de inleiding wordt op een groot aantal onderwerpen en ontwikkelingen ingegaan. Belangrijke aspecten zijn de doorlatendheid en permittiviteit van geotextielen. Tevens wordt ingegaan op een aantal specifieke ontwerpaspecten voor geotextielen in steenzettingen en zandgevulde elementen.

Geokunststoffen onder steenbekledingen
Ontwerpfilosofie. Ontwerprichtlijn SBRCUR 1795, eenvoudige + gedetailleerde methode

Onderdeel van een filterconstructie in een dijk, dam of andere waterkering is een geotextiel. De functie van het geotextiel is het verhinderen van uitspoeling van gronddeeltjes. Voor de berekening van de eisen aan dit geotextiel is een ontwerprichtlijn gemaakt. De theoretische achtergrondkennis en de praktische uitvoering van berekeningen volgens deze richtlijn zullen worden geïntroduceerd. Dit leidt tot kwantificering van functionele eisen zoals gronddichtheid en openingsgroote, waterdoorlatendheid en bestendigheid en robuustheidseisen zoals minimale treksterkte en eisen met betrekking tot rek. Als speciale toepassing worden zinkstukken behandelt, die nog additionele eisen kennen zoals het opnemen van de valenergie van de stenen die tijdens het afzinken gestort worden.

Kwaliteitscontrole en uitvoeringsaspecten
Kwaliteitscontrole, transport, prefabricatie en uitvoering van zink- en kraagstukken, geotextiele systemen en structuurmatten.

CUR 115 betreft de uitvoering van geokunststoffen in de waterbouw. Aan de hand van deze publicatie wordt ingegaan op de kwaliteitscontrole bij productie van geokunststoffen, goedkeurende instanties en controles uit te voeren op de bouwplaats (aannemer, directievoerder/toezicht). Hierbij worden aandachtspunten gegeven voor het laden, lossen, opslag en prefabricatie van geokunststoffen. De mogelijke werkmethodes van het installeren van geotextielen in en onder water worden inzichtelijk gemaakt, waaronder specifieke aspecten voor het aanbrengen van zink- en kraagstukken, het uitrollen van geotextielen, overtrekken met liersystemen of het afzinken vanaf een ponton of schip. Naast diverse geotextiele systemen kan bescherming van oevers ook plaatsvinden met 3D-structuurmatten, waarbij er integratie kan plaatsvinden met vegetatie. Hierbij wordt ook ingegaan op verschillende uitvoeringsaspecten van erosiematten voor het verkrijgen van duurzame en erosiebestendige begroeide oevers of een gewapende grasbekleding op dijken.

Onderzoek effecten van vallende stenen op geotextiel

In de waterbouw is de installatie van een geotextiel vaak het moment waarop dit het zwaarst wordt belast. Een voorbeeld daarvan is wanneer stenen op een geotextiel worden gestort. De impact van vallende stenen leidt regelmatig tot schade aan het geotextiel. Onder welke omstandigheden schade ontstaat is in het verleden wel proefondervindelijk getoetst, maar hiervoor is geen rekenmodel. Aan de universiteit van Gent zijn valproeven uitgevoerd met stenen met verschillende vormen en verschillende geotextielen. Dit heeft geleid tot een aanzet voor een rekenmodel. Dit model wordt momenteel getoetst met veldproeven. In deze bijdrage komt het onderzoek aan de orde, het rekenmodel en het veldonderzoek dat momenteel wordt uitgevoerd.

Bestendigheid, levensduur en milieuaspecten van geokunststoffen

Als een geokunststof toegepast wordt in een waterbouwkundige constructie is de eis dat het materiaal zijn eigenschappen behoudt gedurende de levensduur van de constructie. In dit blok worden de chemische mechanismen waardoor de geokunststof afbreekt behandeld en worden de technieken geïntroduceerd die dit  afbreekproces verhinderen of vertragen. Op basis hiervan wordt de methode behandeld waarmee de levensduur van geokunststoffen bepaald kan worden. Ook wordt geleerd hoe op deze aspecten het gekozen materiaal getest en gecontroleerd kan worden. De samenstelling van geokunststoffen wordt zo ontworpen dat ze een lange levensduur hebben en na het einde van hun constructieve levensduur verwijderd kunnen worden en recycling kan plaatsvinden. De milieuaspecten voor toepassing van geokunststoffen in de grond worden op een rijtje gezet en er zullen randvoorwaarden aangegeven worden voor een verantwoord gebruik in de waterbouw.

Ontwerp en toepassingen van geotextiele containers, tubes en bags

In de waterbouwkunde zijn er al veel constructies gebouwd met het gebruik van geotextiele zand elementen. Voor ontwerp- en uitvoeringsaspecten staat veel beschreven in CUR-publicaties 214 en 217. In Amsterdam is met geotextiele elementen een lange oeverconstructie gebouwd op een zeer slecht draagkrachtige grond. In het IJsselmeer is met geotextiele elementen een golfbreker gebouwd. Door toepassing van geotextiele elementen kan een waterbouwkundige constructie worden gebouwd met een lagere CO2 uitstoot ten opzichte van een traditionele opbouw. Tevens kan er worden gewerkt op een milieu vriendelijke wijze met natuurlijk aanwezige granulaire bouwstoffen. In deze module wordt toegelicht hoe te komen tot een systeemkeuze en hoe het ontwerp omgezet kan worden in een uitvoeringplan.