Interpretatie van sondeerresultaten
De interpretatie van de sonderingen is gebaseerd op de volgende, in paragraaf 2.6.5.1 van hoofdstuk 2 gepresenteerde theorie. Deze gaat uit van de volgende veronderstelling: in een homogeen zandpakket waarvan de dichtheid over de volledige hoogte constant is, heeft een sondering in de toplaag, boven een bepaalde grensdiepte een lineair verloop met een bepaalde helling, terwijl beneden die grensdiepte een vrijwel constante, met de diepte licht toenemende weerstand optreedt. De ligging van de grensdiepte wordt daarbij bepaald door de zandsoort (korrelgrootteverdeling, hoekigheid), de verdichtingsgraad (los, matig of vast gepakt) en de diameter van de gebruikte sondeerconus.
In paragraaf 2.6.5 is vermeld dat op grond van talrijke publicaties over dit onderwerp kan worden aangenomen dat de grensdiepte voor een conus als van de gehanteerde slagsonde (conusdiameter 20 mm) bij los gepakt zand op 0,2 - 0,4 m en bij vast gepakt zand op 0,4 - 0,6 m beneden maaiveld ligt.
In figuur 3.29 zijn de resultaten van een slagsondering en de bijbehorende druksondering schematisch weergegeven in een sondeergrafiek. Het aantal slagen per 0,1 m penetratie c.q. de bijbehorende (dynamische) conusweerstand is uitgezet tegen de diepte beneden maaiveld. Het sondeerbeeld representeert de conusweerstand boven de grensdiepte. Het aantal slagen per 0,1 m penetratie N10 komt volgens de hierboven gegeven formule overeen met de dubbele (dynamische) conusweerstand qdyn in MPa. De eventuele correctie van de conusweerstand ten gevolge van wrijvingsverliezen is hier buiten beschouwing gelaten; deze zal van geval tot geval verschillen omdat hij wordt beïnvloed door zandsoort, conusvorm, verdichtingsgraad en vochtgehalte.
In paragraaf 2.6.5 is vermeld dat op grond van talrijke publicaties over dit onderwerp kan worden aangenomen dat de grensdiepte voor een conus als van de gehanteerde slagsonde (conusdiameter 20 mm) bij los gepakt zand op 0,2 - 0,4 m en bij vast gepakt zand op 0,4 - 0,6 m beneden maaiveld ligt.
In figuur 3.29 zijn de resultaten van een slagsondering en de bijbehorende druksondering schematisch weergegeven in een sondeergrafiek. Het aantal slagen per 0,1 m penetratie c.q. de bijbehorende (dynamische) conusweerstand is uitgezet tegen de diepte beneden maaiveld. Het sondeerbeeld representeert de conusweerstand boven de grensdiepte. Het aantal slagen per 0,1 m penetratie N10 komt volgens de hierboven gegeven formule overeen met de dubbele (dynamische) conusweerstand qdyn in MPa. De eventuele correctie van de conusweerstand ten gevolge van wrijvingsverliezen is hier buiten beschouwing gelaten; deze zal van geval tot geval verschillen omdat hij wordt beïnvloed door zandsoort, conusvorm, verdichtingsgraad en vochtgehalte.
[ link ]
Figuur 3.29 Theoretisch verband tussen een BASt-slagsondering en een φ 36 mm-druksondering in de oppervlaktelaag
Ten behoeve van de uitwerking van de sondeergegevens is hier steeds gebruik gemaakt van het sondeerverloop over het traject van 0,05 m tot 0,25 m beneden maaiveld. Daarbij kan worden aangenomen dat de over dit traject gemeten waarden zelfs bij relatief losse pakkingen boven de grensdiepte liggen en vanaf het maaiveld een vrijwel lineair verloop hebben. Het gekozen traject valt bovendien ongeveer samen met de niveaus waarop de dichtheden met behulp van de Troxler- of steekringapparatuur werden gemeten. Tevens wordt bewerkstelligd dat het traject in alle gevallen binnen de toegepaste laagdikte valt.
Voor de verdere interpretaties van de sonderingen in het traject boven de grensdiepte is gebruik gemaakt van het begrip: gradiënt van de conusweerstand Gc in MPa/m’, dat wil zeggen de aangroeiing van de conusweerstand over een bepaald dieptetraject, in dit geval van 0,05 m tot 0,25 m beneden maaiveld.
Voor de verdere interpretaties van de sonderingen in het traject boven de grensdiepte is gebruik gemaakt van het begrip: gradiënt van de conusweerstand Gc in MPa/m’, dat wil zeggen de aangroeiing van de conusweerstand over een bepaald dieptetraject, in dit geval van 0,05 m tot 0,25 m beneden maaiveld.
Als de gradiënt van de conusweerstand Gc = tg α in beschouwing wordt genomen over dit dieptetraject kan worden afgeleid hoeveel slagen nodig zijn om de conus van het eerstgenoemde niveau (0,05 m ÷ maaiveld) naar het laatstgenoemde (0,25 m ÷ maaiveld) te heien bij een bepaalde waarde van Gc.
De conusweerstand op een diepte van 0,05 m, respectievelijk 0,15 m, respectievelijk 0,25 m bedraagt qc = 0,05 Gc [MPa] respectievelijk qc = 0,15 Gc [MPa] en qc = 0,25 Gc [MPa], wanneer de gradiënt Gc van de conusweerstand in MPa/m wordt gegeven.
Het aantal slagen dat nodig is om de sonde over 0,1 m weg te heien bedraagt, zoals hierboven berekend:
N10 = 2q [MPa]
Het aantal slagen dat de conuspunt nodig heeft om het traject tussen 0,05 m en 0,25 m beneden maaiveld af te leggen (Ntraject) bedraagt dus:
De conusweerstand op een diepte van 0,05 m, respectievelijk 0,15 m, respectievelijk 0,25 m bedraagt qc = 0,05 Gc [MPa] respectievelijk qc = 0,15 Gc [MPa] en qc = 0,25 Gc [MPa], wanneer de gradiënt Gc van de conusweerstand in MPa/m wordt gegeven.
Het aantal slagen dat nodig is om de sonde over 0,1 m weg te heien bedraagt, zoals hierboven berekend:
N10 = 2q [MPa]
Het aantal slagen dat de conuspunt nodig heeft om het traject tussen 0,05 m en 0,25 m beneden maaiveld af te leggen (Ntraject) bedraagt dus:
In de tabel van figuur 3.30 is een overzicht gegeven van de relaties tussen op deze wijze verkregen statische en dynamische penetratieweerstanden op diverse diepten beneden maaiveld. Het sondeerverloop beneden de grensdiepte vertoont in een homogeen zandpakket met een over de volle hoogte constante dichtheid theoretisch een vrijwel verticaal verloop; als gevolg van de met de diepte toenemende terreinspanning is de aangroeiing van de penetratieweerstand met de diepte minimaal.
In werkelijkheid, zoals bijvoorbeeld op de proefvakken, neemt de penetratieweerstand op bepaalde diepten beneden de grensdiepte meestal af vanwege de aanwezigheid van lossere pakkingen dan in het traject daarboven; soms ook neemt de penetratieweerstand toe als gevolg van het bereiken van een laag die dichter is gepakt dan die erboven.
In werkelijkheid, zoals bijvoorbeeld op de proefvakken, neemt de penetratieweerstand op bepaalde diepten beneden de grensdiepte meestal af vanwege de aanwezigheid van lossere pakkingen dan in het traject daarboven; soms ook neemt de penetratieweerstand toe als gevolg van het bereiken van een laag die dichter is gepakt dan die erboven.
[ link ]
Figuur 3.30 Uit figuur 3.29 af te leiden betekenis van de gradiënt van de penetratieweerstand