Hoge rivierstanden veroorzaken een verhoging van de waterspanning in de zandige onderlagen. De kleiige toplaag aan de teen van de dijk kan daardoor omhoogkomen, opdrijven. Als de waterspanning verder toeneemt kan dit leiden tot het opbarsten van de laag, de vorming van doorgaande scheuren. Dit is vaak het begin van instabiliteit van de dijk of van terugschrijdende erosie onder de dijkbasis. Bij het beoordelen en toetsen van dijken op waterveiligheid gebruiken we in de dijkenwereld modellen. De uitgangswaarden van deze modellen zijn conservatief, omdat het gaat om veiligheid van mensen. Dijkbeheerders geven aan op basis van hun ervaring dat de dijk vaak meer kan hebben dan uit de modellen komt. 

Dit was de reden voor onderzoek in de praktijk. Ter voorbereiding op een grootschalige veldproef met een inmiddels overbodige dijk werd eerst een serie van 13 centrifugeproeven gedaan. Cor Zwanenburg, dijkenexpert: ‘Dit doen we ten eerste om ervaring op te doen met het mechanisme, zodat we beter begrijpen bij welke drukken bezwijken optreedt en waar we meetinstrumenten moeten plaatsen. Ten tweede kunnen we in de veldproef alleen de aanwezige ondergrond en dijkprofiel beproeven. In de GeoCentrifuge kunnen we relatief eenvoudig variëren met ondergrond en dijkopbouw. Dit helpt de onderzoeksresultaten die op de veldproeflocatie zijn verkregen te vertalen naar een rekenmethode die ook op andere locaties gebruikt kan worden.’ 

De GeoCentrifuge-proeven zijn gedaan met drie verschillende laagdiktes representatief voor de kleilaag aan de teen van een dijk. In de proeven werden kleilaagdikten van anderhalf, drie en zes centimeter blootgesteld aan 80-100 g-krachten. Dat zijn in een prototype dijk dan meters dikte. Opvallend was meteen dat het klassieke opbarsten uit het handboek niet werd gezien. Wat wel duidelijk werd gezien was het opdrijven, de deklaag komt los van de zandlaag. Die deklaag schuift dan opzij of wordt horizontaal in elkaar gedrukt, als een harmonica. Het talud van de dijk volgt dan vanzelf. Ook opvallend waren de wellen die sommige proeven zijn waargenomen. Met name voor de klei die met een lage spanning was voorgeconsolideerd, viel op dat in de klei horizontale scheuren ontstaan die bij opdrijven uit elkaar werden getrokken. Ook dit hadden de dijkenexperts niet zo verwacht.

De proeven die zijn gedaan in de GeoCentrifuge moeten samen met grootschalige proeven met
de oude IJsseldijk meer inzicht geven over het proces van opbarsten, de sterkte van de dijk en specifiek over de faalmechanismen piping en macrostabiliteit. 

Dan kunnen de uitgangwaarden worden herzien en dat levert mogelijk een kostenbesparing op. De dijk komt met de conservatieve waarden van nu immers sneller in aanmerking voor versterking. Het kan kilometers aan versterking schelen nu dit in de praktijk wordt getest.