Projecten

Onderzoeksdoel

Dit project heeft als doel de kennis over grondgedrag bij aarden dijken die zijn versterkt met harde elementen zoals damwanden, diepwanden en boorpalen, te vergroten. Hiervoor zullen methoden voor het modelleren, beoordelen en ontwerpen van aarden dijken met constructies ontwikkeld worden. Daarnaast streeft het onderzoek ernaar om de prestaties, robuustheid en betrouwbaarheid van aardse waterkeringen versterkt met constructieve elementen gedurende hun levenscyclus te evalueren.

Met behulp van machine learning technieken (bijvoorbeeld Surrogaatmodellen) zullen efficiëntere en minder rekenintensieve methodes ontwikkeld worden die in de praktijk kunnen worden toegepast. Het project is gericht op het bevorderen van kennis voor ingenieurs op het gebied van dijkversterking, om zo de veiligheid van de Nederlandse waterkeringen te waarborgen.

Wetenschappelijke motivatie

Zeespiegelstijging maakt het noodzakelijk om dijken te versterken om te voldoen aan de waterveiligheidsnormen. Traditionele methoden zoals het verhogen en verbreden van dijken (bijvoorbeeld met bermen) zijn moeilijk uit te voeren in dichtbevolkte gebieden. Als alternatief kunnen constructies zoals damwanden, diepwanden of boorpalen in de dijk worden geïntegreerd. Ondanks strenge ontwerpenrichtlijnen voor dit soort constructies is er bij verschillende dijkprojecten schade aan nabijgelegen eigendommen waargenomen. De interactie tussen de constructieve  elementen in de dijk en de bodem kan leiden tot grondverschuiving binnen een dijk, en inzicht in deze interactie is noodzakelijk om toekomstige problemen te voorkomen.

Modellering van het grondgedrag is een cruciaal onderdeel van faalkansanalyses. Voor dijken met constructies zijn faalkansanalyses echter nog vrijwel niet toegepast. Een probabilistische berekening is meestal te rekenintensief voor praktisch gebruik. Men kan gebruik maken van simpelere rekenmodellen (semi-probabilistische methode), maar deze leiden vaak niet tot een nauwkeurige betrouwbaarheidsniveau.

Case Study

Dit onderzoek richt zich op de IJsseldijk langs de Hollandsche IJssel, die het gebied de Krimpenerwaard beschermt. Om dit gebied in de toekomst te beschermen, moet de dijk worden versterkt en verhoogd. Door klimaatverandering stijgt de zeespiegel en komen hoge waterstanden in rivieren vaker voor. Hierdoor komen ook vaker hoge getijden voor in de Hollandsche IJssel. Tegelijkertijd zakt de bodem op veel plaatsen in Nederland, waaronder in de Krimpenerwaard.

Verwachte uitkomsten

• Ontwikkelen deterministische eindig-elementenmodel voor het voorspellen van grondgedrag bij aardse dijken versterkt met constructieve elementen.
• Ontwikkelen methode voor betrouwbaarheidsanalyses om faalkansen nauwkeuriger en efficiënter te berekenen.
• Ontwerpen robuuste oplossingen met constructieve elementen voor het rivierengebied.