Rekenproces

De zetting van de ondergrond wordt berekend door sommatie van de samendrukking van de afzonderlijke grondlagen. Per laag worden grondparameters gehanteerd die een rol spelen in het zettingsproces, waaronder consolidatiecoëfficiënten en watergehalte. Vervolgens wordt voor elke laag de samendrukking berekend, rekening houdend met een eventuele voorbelasting of een grensspanning. Bij de bepaling van de door de belasting veroorzaakte spanningsverhoging in de betreffende laag, wordt rekening gehouden met spanningsspreiding. De totale zetting van de ondergrond wordt berekend door sommatie van de primaire en secundaire zetting, waarbij in Nederland wordt gesteld dat de samendrukking praktisch is beëindigd na een (overigens arbitrair gekozen) periode van 10.000 dagen (ongeveer 27 jaar).

Bij de berekening van de zettingen is in deze publicatie uitgegaan van de theorie volgens Terzaghi, Buisman en Koppejan. Het zettingsprobleem wordt hierin tweedimensionaal opgelost. De verticale zetting wordt berekend aan de hand van de belasting waarbij een horizontale spreiding van deze belasting in de ondergrond wordt toegepast. Voor de horizontale vervorming is in het rekenmodel nul verondersteld. Bij het opstellen van de ontwerpgrafieken is gebruik gemaakt van het rekenpakket MSETTLE van GeoDelft. De belangrijkste parameters in de modellering zijn:

• de grootte van de spanningsverhoging;
• de samendrukkings- en doorlatendheidseigenschappen van de ondergrond;
• het gewicht van de lagen boven de samendrukbare laag;
• de dikte van de samendrukbare laag;
• de hoogteligging van de samendrukbare laag ten opzichte van het niveau waarop de belasting aangrijpt;
• het niveau van de grondwaterspiegel.

De oorspronkelijk aanwezige korrelspanning speelt een belangrijke rol in de zettingsberekening. Hoe lager deze korrelspanning is, hoe groter de zakking zal zijn. De betreffende korrelspanning wordt bepaald door de diepteligging van de samendrukbare laag en het volumiek gewicht van de grondlagen daarboven, en tevens door het niveau van de grondwaterspiegel.

De methode Koppejan is in Nederland het meest gangbaar, maar kent als nadeel dat de zettingen in bepaalde situaties extreem kunnen worden overschat. Bij een juiste toepassing en een juiste bepaling van de samendrukkingsconstanten is de methode Koppejan echter geschikt. Ze kan betrekkelijk eenvoudig worden geïmplementeerd in een standaarddimensioneringsmodel. Wel dient men altijd kritisch te blijven bij extreem samendrukbare lagen. In dergelijke gevallen moet worden overgestapt naar gebruik van de zogenaamde natuurlijke rekken (zie paragraaf 9.3.2) [31].

Ten gevolge van zetting zal een deel van de aardebaan en de aanliggende grond onder de grondwaterspiegel dalen. Dit wordt ook wel aangeduid met de term ‘onder water zakken’. Als gevolg van onder water zakken zal het effectieve gewicht van de grond afnemen door opdrijvende krachten. De aandrijvende krachten van de zetting nemen hierdoor dus af. Bij lagen die lichter zijn dan water, zal bij het onder water zakken het effectieve gewicht zelfs negatief worden: het materiaal wil gaan drijven. Dit fenomeen treedt op bij toepassing van zeer lichte aanvul en ophoogmaterialen.

Bij de zettingsberekeningen voor de acht basisgrondprofielen zijn, voor de afzonderlijke lagen van elk profiel, aan de voor de uitwerking benodigde parameters de waarden toegekend zoals vermeld in tabel 29. Deze waarden zijn ervaringsgetallen en mogen uitsluitend gebruikt worden voor een eerste indruk. De getallen behoren bij de definitie van de acht basisgrondprofielen en zijn niet precies gelijk aan de indicatieve waarden genoemd in NEN6740. Per project moet er rekening mee worden gehouden dat de rekenwaarden nogal wat kunnen variëren.