Sterke Lekdijk
De Lekdijk beschermt een groot deel van Midden- en West-Nederland tegen overstroming. Als de Lekdijk doorbreekt kan een groot deel van de Randstad overstromen, tot Amsterdam aan toe. Daarom wordt de dijk tussen Amerongen en Schoonhoven versterkt, over een totale lengte van 55 km. Met deze dijkversterking zorgen we ervoor dat de dijk ook in de toekomst voldoende veilig is en voldoet aan de normen die sinds 2017 gelden. Daarbij zetten we in op een veilige dijk die ruimtelijk aantrekkelijk is en fungeert als verbindend element voor onder andere water, mobiliteit, cultuur, recreatie en natuur. Bovendien doen we dit zo duurzaam mogelijk met steeds minder uitstoot van schadelijke stoffen.
Innovatie is voor het programma Sterke Lekdijk een belangrijk middel om de gestelde doelstellingen te behalen. Innovaties kunnen namelijk helpen goedkoper, sneller en/of duurzamer de dijk te versterken. Ook passen ze vaak beter in de beschikbare ruimte, waardoor bijvoorbeeld minder bomen hoeven te worden gekapt. Met als gevolg: tevreden stakeholders en een veilige dijk.
Innovatiepartnerschap
Het waterschap heeft bij dit project gekozen voor de Europese aanbestedingsvorm ‘innovatiepartnerschap’ voor zowel de planuitwerkingsfase als de realisatiefase van alle zeven deeltrajecten. Bij een innovatiepartnerschap koop je iets in dat nog niet kant en klaar verkrijgbaar is op de markt. Er is dus eerst ontwikkeling nodig. In het geval van de Lekdijk gaat het hier bijvoorbeeld om innovatieve dijkversterkingstechnieken die wel al op pilotschaal zijn ontwikkeld, maar nog niet zijn toegepast op grote schaal. Het innovatiepartnerschap omvat een drietal innovaties:
- Sociale innovatie
Door in een innovatiepartnerschap samen te werken ontwikkelen we nieuwe ideeën (als producten en diensten) en samenwerkingsverbanden met als doel uitdagende (sociale) vraagstukken aan te pakken. Dat wordt bereikt door alle samenwerkende partijen vroeg bij het proces te betrekken. En met een gedeelde visie, open cultuur, waarin kennisdeling vanzelfsprekend is, aan de slag te gaan. Dit leidt tot betere resultaten, tevreden mensen en een prettig proces.
- Procesinnovatie
Procesinnovatie is een aanpassing in de manier van werken, zowel aan de voorkant tijdens het ontwerp- en vergunningenproces als tijdens de uitvoering van de dijkversterking. Deze andere manier van werken heeft uiteraard een doel, hierbij kan je denken aan het sneller, efficiënter, duurzamer en goedkoper uitvoeren van het versterken van de Lekdijk, maar ook aan kansen voor de natuur en de cultuur.
- Productinnovaties
Een productinnovatie is iets wat je elke dag tegenkomt. Veranderingen in producten; een nieuwere en betere versie. Ook in en rondom een dijk. Door het toepassen van productinnovaties in en rondom een dijk zorg je ervoor dat overlast en kosten beperkt blijven en de dijk sterker en duurzamer wordt. En al helemaal wanneer de productinnovaties worden aangebracht met emissieloos materieel.
Productinnovaties
Als onderdeel van de aanbesteding brachten zij innovaties in om verder te ontwikkelen om deze uiteindelijk toe te kunnen passen bij de versterking van de Lekdijk.
De innovaties die bij Sterke Lekdijk verder worden doorontwikkeld zijn:
- Prolock filterscherm
Het Prolock filterscherm voorkomt dat er kanalen (pipes) ontstaan onder de dijk bij hoogwater. Deze pipes kunnen de dijk verzwakken, wat kan leiden tot het bezwijken van de dijk. Het Prolock filterscherm laat water door, maar houdt zand en andere gronddeeltjes tegen. Het zorgt er daarmee voor dat de pipe wordt gestopt zonder de waterstroom te hinderen. Het Prolock filterscherm is gemaakt van gerecyclede PVC-elementen met een breedte van 0,5 m. Het honingraat profiel is voorzien van verticale sleuven en gevuld met een filtermateriaal (fijn zand). Dit filtermateriaal houdt het zand uit de ondergrond tegen en laat water door. De toepassing van filters komt voort uit de wereld van de drinkwaterputten.
Het Prolock Filterscherm wordt als eerste bewezen productinnovatie binnen het innovatiepartnerschap medio 2024 toegepast in het deelproject Salmsteke.
- Grofzandbarrière
Een grofzandbarrière voorkomt dat er kanalen (piping) ontstaan onder de dijk bij hoogwater. Door piping kan de dijk verzwakken wat kan leiden tot het bezwijken van de dijk. Het grove zand laat water door, maar houdt fijn zand en andere gronddeeltjes tegen. De grofzandbarrière zorgt er daarmee voor dat de pipe wordt gestopt zonder de waterstroom te verhinderen.
De grofzandbarrière bestaat uit een muur van zand met daarbovenop een kleikap. Hoe grof het zand moet zijn, is afgestemd op de omliggende grondeigenschappen. Hierdoor blijft de zandmuur gedurende zijn hele levensduur netjes op zijn plek.
- Mixed in Place (MiP)
Een Mixed-in-Place wand heeft twee functies. Ten eerste voorkomt de wand dat er bij hoog water kanalen onder de dijk ontstaan (piping). Dit verzwakt mogelijk de dijk. De wand onderbreekt de vorming van deze kanalen en stopt daarmee de waterstroom. Ten tweede stabiliseert de wand de grond. Zo voorkomt de wand dat de dijk aan de landzijde afschuift (in elkaar zakt).
Een Mixed-in-Place wand bestaat uit een mengsel van bestaande grond en een toegevoegd materiaal. Dit kan een cement en klei mengsel zijn met een bindmiddel. Hierdoor wordt de grond sterker en slecht waterdoorlatend. De wand zal 0,5 tot 1,5 meter dik zijn. Doordat er veel van de bestaande grond gebruikt wordt, is dit een methode die zeer duurzaam is.
- SoSEAL
We injecteren SoSEAL in zandlagen die gevoelig zijn voor piping. Zo ontstaat er een barrière die de doorlatendheid van de zandlaag vermindert. Hierdoor neemt de stroomsnelheid van het water af. De waterstromen zijn daardoor niet sterk genoeg meer om doorgaande pipes onder de dijk te laten ontstaan. Dit voorkomt het risico op het bezwijken van de dijk door piping.
De grondstof van SoSEAL (Soil Sealing by Enhanced Aluminum and DOM Leaching) bestaat uit bodemeigen organische stof. Aan deze organische deeltjes wordt een zoutoplossing toegevoegd om vlokken te vormen. De vlokken worden bovengronds bereid.
De vlokken worden geïnjecteerd in een zandlaag die water meevoert onder de dijk. Tijdens injectie zijn de vlokken klein en kunnen ze makkelijk door de grond verspreiden. Na injectie kleven de vlokken aan elkaar tot grote vlokken. De grote SoSEAL-vlokken verstoppen de holle ruimtes tussen de zanddeeltjes waardoor de doorlatendheid sterk vermindert. Het injecteren gebeurt zonder ingrijpende grondverstoring en met minimale overlast voor de omgeving.
- Kunststof Damwand
Een kunststof damwand voorkomt dat er bij hoog water kanalen onder de dijk ontstaan (piping). Deze kanalen verzwakken mogelijk de dijk. De wand onderbreekt de vorming van deze kanalen. De kunststof damwand is gemaakt van gerecyclede PVC-elementen met een breedte van ca. 20 centimeter. Ten opzichte van een stalen damwand zijn goedkoper, duurzamer in productie en transport en bij het aanbrengen.
- Bentonietmat
Een Bentonietmat voorkomt dat er kanalen (pipes) ontstaan onder de dijk, want die kunnen de dijk verzwakken. Dit kan leiden tot het bezwijken van de dijk. De Bentonietmat zorgt ervoor dat de weg die de ondergrondse waterstromen moeten afleggen veel langer wordt. Hierdoor heeft het water meer weerstand waardoor de stroomsnelheid van het water afneemt. De waterstromen zijn daardoor niet sterk genoeg meer om zand mee te nemen en zo ontstaan er geen doorgaande pipes.
De Bentonietmat bestaat uit twee lagen geotextiel met daartussen bentoniet. De laag bentoniet zet uit als het in aanraking komt met water en wordt een laag die slecht water doorlaat, te vergelijken met een dikke laag klei.
De Bentonietmat wordt buitendijks in het voorland aangebracht. Hiervoor wordt de bestaande grond eerst afgegraven. Daarna wordt de Bentonietmat neergelegd en de bestaande grond erboven teruggeplaatst.
- JLD-dijkstabilisator
De JLD-dijkstabilisator versterkt de dijk door de dijk te verankeren aan de vaste zandlaag, onder de dijk. Een langwerpig kunststof element met een kopplaat steekt in het binnentalud van de dijk en zit met een klapanker vast in de zandlaag onder de dijk. De grond tussen de kopplaat en het anker wordt voorgespannen. De voorspanning heeft een gunstig effect op de sterkte van de dijk, het gehele systeem voorkomt dat de dijk aan de landzijde afschuift (in elkaar zakt). Doordat de JLD-dijkstabilisator wordt aangebracht met kleine, lichte machines, is dit een duurzame methode die geschikt is voor locaties met beperkte ruimte en die met beperkte bouwhinder kan worden aangebracht.
- Nieuwe rekenregels en -methodieken
Het gedetailleerd analyseren en doorrekenen van een deel van de dijk en het inzichtelijk maken van alle gegevens is een tijdsintensieve en kostbare activiteit. Het verbeteren van rekenregels en -methodieken is een van de innovaties die we binnen het programma (door)ontwikkelen.
De eerste geslaagde innovatie van Sterke Lekdijk is de app om het risico op piping sneller en nauwkeuriger te kunnen bepalen. Binnen de innovatiepartners die samenwerken binnen het programma Sterke Lekdijk bestond de behoefte om dit proces te automatiseren. Door deze automatisering kunnen de nauwkeurige berekeningen sneller worden uitgevoerd. Dit leidt uiteindelijk tot minder ingrijpende maatregelen en daarmee minder impact op de omgeving (duurzaamheid en hinderervaring) en minder kosten.
De nieuw ontwikkelde app is bruikbaar vanaf de verkenningsfase van projecten rondom dijkversterking en is vrij beschikbaar op het Viktor platform. Nieuwsgierig of de app van toegevoegde waarde is voor jouw project? Neem een kijkje op www.Github.com/Viktor-platform/piping-tool.
Heb je vragen over een van deze productinnovaties? Neem dan contact op met Mark Caljouw, innovatiemanager Programmateam Sterke Lekdijk, via 06 – 21 15 01 28.