Hand- en slagsonderingen
Voor de controle van de draagkracht van de bovenste laag van een ondergrond of aardebaan worden ondiepe penetratieproeven uitgevoerd. Deze proeven zijn alleen bruikbaar als het te beproeven materiaal niet te grofkorrelig is. De meest gebruikte apparaten zijn het handsondeerapparaat, de penetrologger en de slagsondering. Met deze instrumenten kunnen snel en goedkoop veel sonderingen worden gedaan. Van alle genoemde meetmethoden zijn wereldwijd veel varianten in omloop.
Handsondeerapparaat
Het handsondeerapparaat is een eenvoudig apparaat dat in principe bestaat uit een conus, een sondeerstang en een manometer voor het aflezen van de sondeerweerstand. Een hele set weegt ongeveer 11 kg. Het wegdrukken van de conus in de grond of aardebaan vergt ballast als tegengewicht (zie Figuur 200). Omdat bij een handmatig weggedrukte conus het gewicht van de bediener vaak onvoldoende tegengewicht vertegenwoordigt, worden in de praktijk conussen met een kleine doorsnede (van 1 tot 2 cm²) toegepast.
[ link ]
Figuur 200 Handsondering
De verhouding van de gemeten penetratiekracht en de conusoppervlakte levert de conussondeerweerstand op. De verhouding van de conussondeerweerstand en de penetratiediepte wordt gradiënt genoemd. In verschillende publicaties zijn relaties gelegd tussen de gradiënt van de conussondeerweerstand en de relatieve dichtheid van een aantal zandsoorten [142, 143].
PenetrologgerDe penetrologger is een doorontwikkeling van het handsondeerapparaat en is geschikt voor grote aantallen metingen. Het apparaat is uitgerust met een datalogger en een display; hiermee kunnen de resultaten direct worden opgeslagen, bewerkt en bekeken (zie Figuur 201). Met een interne, ultrasone sensor wordt nauwkeurig de diepte geregistreerd. Via de sensor wordt tevens de penetratiesnelheid gecontroleerd. Moderne penetrologgers zijn uitgerust met GPS zodat ook de locatie van de meting direct geregistreerd wordt. De gemeten data worden opgeslagen in de interne logger van de penetrologger. Al naar gelang de toepassing en de te verwachten indringingsweerstand kunnen er verschillende conussen aan de sondeerstang worden bevestigd.
[ link ]
Figuur 201 Penetrologger
Het meetresultaat wordt uitgedrukt in CI. Voor een CI verkregen met een conusdiameter van 2 cm², geeft vermenigvuldiging van CI met 30 een schatting van de dynamische stijfheidsmodulus (in MPa) op.
SlagsonderingTerwijl in Nederland voor lichte sonderingen vaak wordt gekozen voor handsonderingen, zijn wereldwijd vooral slagsonderingen populair. Van de genoemde penetratieproeven is alleen de slagsondering is geschikt om een indicatie van de draagkracht van een ongebonden fundering op grotere diepten te meten. Bij de slagsondering wordt een staaf of stang die aan het ondereinde is voorzien van een conus (conusoppervlakte in Nederland meestal 10 cm²) de grond ingedreven door middel van een vrij vallend blok. De valhoogte van dit blok met een massa van 8 tot 10 kg bedraagt 0,5 tot 0,7 m. Het aantal slagen, benodigd om de conus 0,1 m verder in de grond te laten indringen, is een maat voor de draagkracht van die laag van 0,1 m.
Slagsondeerapparaten zijn verre van gestandaardiseerd. Wereldwijd zijn tal van typen in omloop, met verschillen in valmassa, valhoogte, conusoppervlakte, conustophoek en stangdiameter. Dit betekent dat resultaten van verschillende apparaten niet simpelweg door elkaar zijn te gebruiken. Diverse onderzoekers hebben verschillende relaties bepaald tussen de resultaten slagsonderingen en de stijfheid van de grond [13]. Metingen in cohesieve gronden kunnen onbetrouwbare resultaten opleveren.