3. Filteronderzoek ten behoeve
van het drempelontwerp
D drempel van de stormvloedkering heeft een
a; tal grondmechanische en hydraulische func-
tii te vervullen (zie ook Bericht 82, februari
1S 8). Wat het grondmechanische deel betreft:
in orizontale en verticale zin moet hij steun ge
ve i aan de pijlers. Horizontaal door passieve
gr nddruk en wrijving, verticaal door ballast en
or iersteuning te bieden. Die hydraulische func
tie kunnen worden gesplitst in twee gedeelten.
Er irzijds moet de drempel de grondslag be-
sc ermen tegen stroom- en golfaanval; ander-
zi s dient hij als waterkering tussen pijler en
oi tergrond. Het debiet door de drempel heeft
m ar weinig effect op de waterstand in het Oos-
te cheldebekken; daarom worden er uit hy-
d ulisch oogpunt geen specifieke waterkeren-
d eisen gesteld aan de drempelconstructie.
H is echter niet onwaarschijnlijk dat vanuit
g ndmechanisch oogpunt wel eisen worden
g teld aan de doorlatendheid, met name aan
d nderste laag, het funderingsbed, waarop de
p I ers worden geplaatst.
B iet ontwerp is onderzoek naar het bezwijk-
g rag van de drempelconstructie onmisbaar.
A ankelijk van de ernst van de gevolgen kan
d: een zekere mate van veiligheid in het ont-
w p worden ingebouwd tegen het bezwijken
v; de constructie.
Ei jn twee manieren waarop het bezwijken van
di rempel kan worden ingeluid: door instabili-
te /an de toplaag of door instabiliteit van het
gr svlak tussen twee opeenvolgende filterla-
ge Dan is het zogenaamde kritieke verhang
o- schreden. Er moet dus voor gezorgd wor-
di dat de grensvlakken tussen de lagen onder
di ptredende verhangen steeds stabiel blijven,
zo d tijdens de aanleg als in de definitieve toe-
st d. Daartoe moet de diameter van elke vol-
ge: e filterlaag zo gekozen worden dat indrin
ging van materiaal uit de laag eronder fysisch
uitgesloten is.
In dit artikel wordt het onderzoek naar de filter
eigenschappen beschreven van verschillende
materialen onder uiteenlopende belastingsom
standigheden.
Het filteronderzoek was in hoofdzaak gericht op
de stabiliteit van het grensvlak tussen het Oos-
terscheldezand en het funderingswerk. Bereke
ningen toonden namelijk aan, dat met name op
dit grensvlak zeer hoge periodiek wisselende
verhangen optreden. Ze worden veroorzaakt
door de bewegingen die de pijler maakt onder
invloed van de golfbelasting. De stabiliteit van
dit grensvlak is bovendien van zeer groot be
lang voor de beperking van de deformatie van
de pijler, zowel in horizontale als in verticale
richting.
Behalve periodieke verhangen als gevolg van
de bewegingen van de pijler, treden er in de
drempel ook stationaire verhangen op onder in
vloed van het verval over de kering, en cyclische
verhangen ten gevolge van golfdoordringing.
Berekeningen van het Laboratorium voor Grond
mechanica toonden aan, dat de stationaire ver
hangen op het grensvlak van bodemzand en
funderingsbedmateriaal ongeveertien keer zo
klein zijn als de cyclische verhangen ten gevol
ge van de golfbelasting op de pijler en de drem
pel. Omdat de bestaande filterregels slechts gel
den voor stationaire omstandigheden, was het
noodzakelijk fundamenteel onderzoek naar het
gedrag van filters onder cyclische omstandighe
den uit te voeren, ten einde zelf regels af te lei
den voor die situatie.
Hiertoe werden drie proefopstellingen ontwik
keld: allereerst een cilinder waarin zowel stati
onaire als cyclische stroming loodrecht op het
301