Stijfheid ondergrond
De stijfheid van de ondergrond kan uit de sondeerstaten worden bepaald door de data van de bovenste twee meter onder maaiveld als uitgangspunt te nemen. De formule is ook van toepassing op handsonderingen. Bij gronden met een CBR van meer dan 8% is het lichaamsgewicht van de meettechnicus niet meer voldoende om de conus de grond in te duwen.
CBR = 4 · qc
waarbij:
CBR | = | Californian Bearing Ratio van ondergrond (%) |
q c | = | conusweerstand (N/mm 2 ) |
De relatie tussen de ongedraineerde schuifweerstand en de CBR-waarde luidt:
fundr = 20 à 30 · CBR
waarbij:
fundr = ongedraineerde schuifweerstand (kN/m2)
fundr = ongedraineerde schuifweerstand (kN/m2)
De omrekenfactor 20 wordt aangehouden bij een hoge grondwaterstand; de waarde van 30 bij een grondwaterstand die lager is dan 0,5 m beneden het funderingsniveau [16].XXEen veel gebruikte omrekenformule is:
E4 = 5 à 20 · CBR
waarbij:
E4 = dynamische stijfheidsmodulus van ondergrond (MPa)
E4 = dynamische stijfheidsmodulus van ondergrond (MPa)
Meestal wordt in bovenstaande formule een omrekenfactor van 10 gebruikt.
Slagsonderingen worden in de wegenbouwsector regelmatig ingezet om snel de stijfheid van de bovenste meter van de ondergrond te bepalen. Bij een slagsondering valt een valmassa van een bepaalde hoogte op een aambeeld dat is gemonteerd op een stang met onderaan een conus. Bij de proef wordt per 100 mm indringing het aantal klappen geteld. De omrekening van dit aantal klappen naar een CBR-waarde dient met de grootste omzichtigheid te geschieden. Wereldwijd zijn vele varianten van de slagsondering operationeel. Ook de relatie tussen indringing en CBR-waarde is afhankelijk van de structuur van de grond. Voor een uitvoerige inventarisatie van slagsondeerformules wordt verwezen naar [30].
Indien geen draagkrachtmeetgegevens voorhanden zijn, kan de draagkracht van de ondergronden worden ingeschat met behulp van tabel 33.
Tabel 33. Globale karakterisering van dichtheid en draagvermogen van ondergrond
Beschrijving | Volumiek gewicht droog (kN/m 3 ) | Volumiek gewicht nat (kN/m 3 ) | q c (MPa) | CBR (%)75 | f undr (kPA) |
Veen | 1 - 3 3 - 5 | 9 - 11 11 - 12,5 | < 0,2 0,1 - 0,3 | < 0,7 0,3 - 1 | < 20 10 - 30 |
Kleiig veen | 2 - 5 | 10 - 12,5 | 0,1 - 0,3 | 0,3 - 0,1 | 10 - 30 |
Humeuze klei | 4,5 - 7 7 - 9 9 - 11 | 12 - 14 14 - 15,5 15,5 - 17 | 0,2 - 0,5 0,3 - 0,7 0,4 - 1,2 | 0,7 - 1,7 1 - 2,3 1,3 - 4 | 20 - 50 30 - 70 40 - 120 |
Klei | 7 - 9 9 - 11 11 - 13 | 14 - 15,5 15,5 - 17 17 - 18 | 0,3 - 0,7 0,4 - 1,2 0,6 - 1,6 | 1 - 2,3 1,3 - 4 2 - 5,3 | 30 - 70 40 - 120 60 - 160 |
Zanderige klei | 7 - 9 9 - 11 11 - 13 13 - 15 | 14 - 15,5 15,5 - 17 17 - 18 19,5 - 21 | 0,3 - 0,7 0,4 - 1,2 0,6 - 1,6 > 1,5 | 1 - 2,3 1,3 - 4 2 - 5,3 > 5 | 30 - 70 40 - 120 60 - 160 > 150 |
Kleiig zand of leem | 13 - 15 | 18 - 22 | > 2,25 | > 7,5 | > 225 |
Zand | > 3 | > 10 | > 300 |
Uiteraard is het vochtgehalte van grote invloed op de stijfheid van de ondergrond. Indicatief kan worden gesteld dat de stijfheidsmodulus van de ondergrond per eenheid verandering van vochtgehalte met een factor van ongeveer 1,2 tot 1,3 verandert [33]. Dus bij een vochtgehalte van 3% boven het vochtgehalte bij maximumprocotordichtheid is de stijfheid van de ondergrond ongeveer 1,23 tot 1,33 lager dan in de optimumsituatie. Bij lagere vochtgehaltes wordt de ondergrondstijfheid juist groter.