Ongedraineerde schuifsterkte, su

De ongedraineerde schuifsterkte is een complexe parameter die door een groot aantal factoren kan worden beïnvloed, onder andere grondsoort, de belastingsgeschiedenis en de belastingcondities. Zo kunnen er voor verschillende proeven op een grondsoort een variëteit aan waarden voor de ongedraineerde schuifsterkte worden gevonden, zie ter illustratie . Om die reden kan de ongedraineerde schuifsterkte, s_u, niet worden beschouwd als een grondeigenschap. Immers dezelfde grond zal bij andere spanningscondities en belastingsgeschiedenis ongedraineerde schuifsterkte, s_u vertonen. Een werkwijze om de spanningscondities en de belastingsgeschiedenis in de bepaling van s_u te verdisconteren is de SHANSEP procedure (zie paragraaf 6.1.7).

In de onderstaande tekst wordt eerst de bepaling van de ongedraineerde schuifweerstand besproken. Deze waarden voor s_u zijn alleen geldig voor de spanningscondities en de belastingsgeschiedenis waarvoor deze zijn afgeleid. Daarna wordt de bepaling van de sterkte eigenschappen uit de SHANSEP procedure besproken.

Benadrukt wordt dat het ongebruikelijk is om de sterkte van zand te beschrijven met de ongedraineerde schuifsterkte, s_u. De hierna beschreven correlaties hebben dan ook betrekking op klei en veen.

Bepaling aan de hand van correlaties

Figuur 4.3.7 geeft een correlatie weer van de ongedraineerde schuifsterkte met de Liquiditeitsindex paragraaf 4.2.8.

Bepaling door middel van directe meting

Triaxiaal proef (ongedraineerd) / Direct Simple Shear proef (ongedraineerd)

Voor de bepaling van de ongedraineerde schuifsterkte dient de triaxiaalproef ongedraineerd uitgevoerd te zijn. In een schuifproef of de triaxiaalproef kan de schuifspanning c.q. deviatorspanning alleen toenemen wanneer de effectieve spanning toeneemt. Dit is in een ongedraineerde proef op klei niet het geval. De maximaal op te nemen schuifspanning blijft daardoor constant en wordt bepaald als de ongedraineerde schuifsterkte.

Bepaling van de ongedraineerde schuifsterkte volgt dan uit de Mohr-Coulomb theorie. Figuur 4.3.8 illustreert de Mohr cirkel bepaald voor de ongedraineerde schuifproef.

Direct Simple Shear, DSS, proef
In de DSS test is wederom de ongedraineerde schuifsterkte gelijk aan de maximale schuifspanning. Dit maximum kan worden afgelezen wanneer de schuifspanning wordt uitgezet tegen de op het monster uitgeoefende verticale spanning, zoals geïllustreerd in figuur 4.3.9.

Valconus proef
De ongedraineerde schuifsterkte kan ook afgeschat worden via de valconus proef. Echter, de betrouwbaarheid van de verkregen waarde is niet vergelijkbaar met die verkregen uit de triaxiaalproef of schuifproef. De ongedraineerde schuifweerstand die resulteert uit deze schatting wordt daarom expliciet aangeduid, met s_u,fc en kan bepaald worden volgens:

Pressiometer
Indien de zelfborende pressiometer proef kan voor klei de ongedraineerde schuifsterkte worden afgeleid vanuit de aanname van linear elastisch perfect plastisch grondgedrag. De ongedraineerde schuifsterkte dient dan bepaald te worden over het traject voorbij de piekwaarde van de geleverde druk door de pressiometer (figuur 4.3.10).

Veldvinproef
De veldvinproef, zoals beschreven in paragraaf 3.4.3, is ontwikkeld voor het bepalen van de ongedraineerde schuifsterkte. Deze methode is het best toepasbaar voor in-situ volledig verzadigde kleigronden. Het uitvoeren van de veldvinproef is in het bijzonder nuttig indien er geen monster van goede kwaliteit kan worden verkregen uit een boring. Voor slappe klei kan via de veldvinproef soms een meer betrouwbare schatting worden gemaakt van de ongedraineerde schuifsterkte dan vanuit laboratoriumproeven. Deze methode kan ook gebruikt worden in meer siltige gronden. Echter, de betrouwbaarheid van deze bepaling neemt af naarmate het percentage van de grovere delen in de grond toeneemt.

Er zijn verschillende vinproeven die in het veld of in het laboratorium worden uitgevoerd: De field vane en de hand vane (veldproeven) en de labvane en torvane in het laboratorium.