Ingezoomd
In deze rubriek zoomen we in op een innovatieve techniek, ingezet bij een HWBP-project. Dit keer onder de loep: de grofzandbarrière. Na een geslaagde reeks proeven paste Waterschap Rivierenland in het najaar van 2021 als eerste ter wereld een grofzandbarrière toe, in de Waalbandijk in Gameren.
De opgave
De Waalbandijk in Gameren voldeed niet meer aan de norm omdat de kans op het faalmechanisme piping te groot was. Piping treedt op als er bij hoogwater kanaaltjes onder de dijk ontstaan waardoor water zand meevoert (zandmeevoerende wellen). Dit gebeurt vooral als het water in de rivier hoog staat. De dijk kan hierdoor ernstig verzwakken en zelfs bezwijken.
De oplossing
Gangbare technische oplossingen tegen piping zijn het aanbrengen van schermen, drainage of bermen. Maar het waterschap koos voor de toepassing van een innovatieve techniek waarmee Waterschap Rivierenland, Deltares en de POV-piping in 2018 de Waterinnovatieprijs wonnen: de grofzandbarrière.
De grofzandbarrière is een sleuf aan de binnenzijde van de dijk die op de overgang van de kleilaag naar de zandondergrond wordt gevuld met grof zand. Dat zand werkt als een filter die het water doorlaat en voorkomt dat het onder de dijk aanwezige fijne zand wegspoelt. Daardoor kunnen geen kanaaltjes naar de rivier toe ontstaan. Het waterschap plaatste ook een laag van 10 centimeter rood zand bovenop de grofzandbarrière. Die opvallende kleur zorgt ervoor dat het goed zichtbaar is als het zand is meegevoerd door een wel en piping dus toch optreedt. En zo kan het waterschap (op tijd) aanvullende maatregelen nemen. Daarnaast geeft de rode zandlaag als tracer eenvoudig en doeltreffend aan waar langs de dijk de grofzandbarrière écht ligt. Zo kan het waterschap ook voorkomen dat de grofzandbarrière wordt beschadigd bij graafwerkzaamheden.
Het resultaat
De dijkversterking Gameren is inmiddels afgerond. Met een grofzandbarrière over een gedeelte van ongeveer 1.000 meter in de Waalbandijk is het pipingprobleem daar nu opgelost. Kennisinstituut Deltares had de techniek al uitgebreid getest op laboratoriumschaal. En maakbaarheidsproeven in het veld bewezen al dat de techniek ook in de praktijk gerealiseerd kan worden volgens de strenge gestelde kwaliteitseisen. Maar dit is de eerste keer dat een grofzandbarrière daadwerkelijk is toegepast in een dijk. De maatregel kan nu breed worden ingezet om piping tegen te gaan. Met als grote voordeel dat een grofzandbarrière sneller, goedkoper en milieuvriendelijker is dan andere methodes. Een extra berm naast de dijk kost ruimte. Een stalen damwand in de dijk is minder duurzaam en duurder dan de grofzandbarrière. En wanneer deze barrière vaker wordt toegepast, en beheerders en aannemers ervaring opbouwen, kunnen optimalisaties in het ontwerp en de uitvoering het nog goedkoper maken.