piping

Ook: onderloopsheid. Piping is het verschijnsel dat er water onder de dijk doorstroomt dat zand meeneemt en daarmee de dijk verzwakt. Het water stroomt dus "onder de dijk door" als gevolg van waterdruk door de hoge waterstand aan de waterzijde van de dijk. Het water dat het zand meevoert, stroomt onder het waterdichte pakket van klei dat op een dijkvoet van zand ligt. Door de hoge waterdruk gaat de uitspoeling van vooral de zanddeeltjes steeds sneller waardoor een soort kanaaltje of pijp wordt gevormd. Als piping niet vanzelf stopt of wordt gestopt, kunnen delen van de dijk bezwijken.

Piping ontstaat op het grensvlak van klei (dijk) en zand (ondergrond): door het meevoeren van het zand ontstaan er holle ruimten en na verloop van tijd, als de holle ruimten zich uitbreiden, kan de dijk ter plaatse instorten. Bij een ongelijke verdeling van de holle ruimten verzwakken die delen van de dijk en kunnen zij van de dijk afschuiven.
Piping is een faalmechanisme van dijken (zie bij dijkbewaking).
Ook onder een duiker of onder een sluis kan piping optreden; om dit te voorkomen kunnen ter plaatse damwanden evenwijdig aan het dijklichaam worden aangebracht.

Dat er water onder de dijk doorstroomt, is een vrij normaal verschijnsel, dat kwel wordt genoemd. Piping is dus een specifieke vorm van kwel, namelijk waarbij grondddeeltjes met het kwelwater worden meegevoerd. In Nederland komt piping regelmatig voor en bedreigt de stabiliteit van de dijken.

Uit proeven blijkt dat piping kan worden voorkomen door het verticaal aanbrengen van een zanddicht geotextiel. Het doek van het geotextiel laat dus water door, geen zand, waardoor het doorgroeiproces van de "pipe" gestopt wordt (zie de pdf onderaan de pagina). Er vindt onderzoek plaats naar o.m. de juiste soort geotextiel, om verstoppen van het membraan door kleideeltjes te vermijden en om verstopt geotextiel te regeneren.
Ook een kleikist kan piping tegengaan.
Een andere mogelijkheid is waarschijnlijk een aantal grindpalen achter de dijk, als waterontspanners (het vrijkomende water moet wel afgevoerd worden).

Twee andere verschijnselen die vaak in combinatie met kwel en piping optreden, zijn macrostabiliteit en microstabiliteit:
- macrostabiliteit is het faalmechanisme waarbij de dijk en de ondergrond van de dijk (vaak zand) de druk van het hoge water niet kunnen weerstaan; zowel de dijk als de ondergrond bezwijken (schuiven af, storten in)
- microstabiliteit is het faalmechanisme waarbij het gevaar van binnenuit de dijk komt; de waterdruk vanuit de dijk drukt de bekleding van de dijk af waardoor water uit de dijk treedt en de dijk versneld erodeert.

Op verschillende manier proberen overheid en bedrijven de robuustheid van een dijk met betrekking tot piping e.d. te weten te komen, o.m. door het toepassen van sensoren in de dijk en door testst met belasting van een "ijkdijk".

voorbeeld van piping: water en zand treedt uit de voet van de dijk; klik voor groter:

uitleg van piping uit de beschrijving van de pipingproef van de ijkdijk; klik voor groter:

Documentatie
- Beschrijving van de pipingproef bij de ijkdijk

- Resultaten onderzoek naar de werking van een verticaal zanddicht geotextiel als pipingremmende maatregel (Ulrich Förster en Jan Blinde, Deltares, 2013)

Met dank aan Technisch Weekblad en de IJkdijk.

Eng. piping