BASISCURSUS  

GRONDMECHANICA    

 Interpretatie sonderingen 

  

Leen Vincke – Ilse Vergauwen – Koen Haelterman   

19 oktober 2016       

georganiseerd door  

 Expertgroep Grondmechanica & Funderingstechniek 

    

Ingenieurshuis, Antwerpen    

                                   

COPYRIGHT © 2016 – ie‐net Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden gereproduceerd, opgeslagen in de computer, overgenomen onder gelijk welke vorm (elektronisch, mechanisch, magnetisch) of gefotokopieerd zonder de schriftelijke toelating van ie‐net ingenieursvereniging vzw, 

Desguinlei 214, B‐ 2018 Antwerpen 1. Tel. : 03/260.08.40, E‐mail info@ie‐net.be, Website HTTP ://www.ie‐net.be 

 Elke auteur is verantwoordelijk voor de inhoud van zijn/haar teksten. ie‐net vzw wijst alle aansprakelijkheid af wanneer gebeurlijke foutieve 

gegevens zouden leiden tot discussies of geschillen.    

1

1 1

Basiscursus Grondmechanica :interpretatie sonderingen

Ilse Vergauwen – Leen Vincke – Koen Haelterman

19 oktober 2016

2 2

Inhoudstabel

• Interpretatie mechanische en elektrische sonderingen• Specifieke sondeerdiagrammen• Lagenopbouw• Grondwaterpeil uit sonderingen• Afleiden pakkingsdichtheid • Draagvermogen op basis van sondering• Schuifweerstandskarakteristieken• Horizontale beddingsconstante• Vervormingskarakteristieken• Consolidatiekarakteristieken

2

3 3

• Op basis van qc waarden• Op basis oploop zijdelingse wrijvingsweerstand Qst

• Sterke oploop Qst wijst op tertiaire lagen• Op basis kennis geologie

Interpretatie mechanische sonderingen

4 4

Interpretatie mechanische sonderingen: M1, M4

Aard van de grond Pakkingsdichtheid Conusweerstand (Mpa)

Wrijving

Zand Zeer dichtgepakt

Dichtgepakt

Vrij dichtgepakt Matig dichtgepakt

Vrij losgepakt Losgepakt Zeer losgepakt

>22

14 à 22

9 à 14 4 à 9

2 à 4 1 à 2 < 1

Sterke toename

Matige toename

Langzame toename Geringe toename

Geen toename Geen toename Geen toename

Klei Zeer vast Vast

Vrij vast Matig vast

Vrij slap Slap

>6 4 à 6

2 à 4 1 à 2

0,5 à 1 < 0.5

Zeer sterk toename Sterke toename

Vrij sterke toename Kleine toename

Gering toename Geen toename

3

5 5

6 6

A

B

C

D

E

F

4

7 7

• Op basis van qc waarden• Op basis van Rf (soms ook fs waarden)• Op basis kennis geologie• Gebruik van charts• Opletten voor gebruik bij zeer weinig weerstandbiedende gronden en

specifieke grondsoorten (bvb. sterk glauconiethoudende zanden)

Interpretatie elektrische sonderingen

8 8

Interpretatie elektrische sonderingen

5

9 9

Interpretatie elektrische sonderingen

10 10

Interpretatie elektrische sonderingen

6

11 11

12 12

7

13 13

14 14

Slappe lagenOpletten met classificatie van slappe lagenVan 10,50 tot 23m diepte -> sandy silt / siltvolgens chart-> boring: klei, pl. w. zandh. -> CPTU-> verbeteren meettechniek

8

15 15

Typisch diagram:

Boomse klei

16 16

Typisch diagram:

Lid van Belsele-Waas

Afwisseling kleiige en zandige zones-> aangepaste karakteristieken voor deellagen

9

17 17

Diagram:

verdichting Zandvlietsluis

18 18

Diagram:

Aanvulling Deurganckdok: hoge verdichting

10

19 1912.10.2011

Brusseliaan: uitgeloogde zanden

20 20

Homogene lagenopbouwKaaimuren Wondelgem

11

21 21

Heterogene lagenopbouwKaaimuren Evergem

22 22

Zeer heterogene lagenopbouwOostende – Quartaire bovenlagen met geulafzetting

12

23 23

• Peilmeting in sondeergat (ev. sondeergat dicht)• Enkel indicatief• Te bevestigen door meetgegevens uit omgeving (DOV) of plaatsen

peilfilter

Grondwaterpeil uit sondering

24 24

Grondwaterpeil uit sondering :artesische lagen

13

25 25

• Relatieve dichtheid• Effect uitgraving• Effect watertafel

Pakkingsdichtheid

26 26

Relatieve dichtheid

14

27 27

Proeven verdichting controle

Eisen EAU

28 28

Proeven verdichting controle

Controle aanvulling (CPTE)Opgemeten conusweerstand te voldoen aaneisen Bestek (cfr nieuw SB260-> mow.vlaanderen.be/qc)

15

29 29

Effect uitgraving / watertafel -> korrelspanning

30 30

Invloedsfactoren sondeerresultaten :korrelspanningen

16

31 31

Invloedsfactoren sondeerresultaten :korrelspanningen

32 32

Invloedsfactoren sondeerresultaten :korrelspanningen

17

33 33

Invloedsfactoren sondeerresultaten :korrelspanningen

S3 (uitgraving + damplank) - S4 (uitgraving) - CKW-47C (origineel)

-31

-29

-27

-25

-23

-21

-19

-17

-150 10 20 30 40 50 60 70

conusweerstand qc (MPa)

TAW

- pei

l S3S4CKW- 47C

34 34

Invloedsfactoren sondeerresultaten :korrelspanningen• Opletten met NEN regel uitgravingen (zand en grind) -> reductie

conusweerstand -> zeer streng• In toekomstige herziening document paalberekeningen wordt bij

afwezigheid sonderingen na uitgraving volgende figuur voorgesteld (nog ter discussie)

18

35 35

Schuifweerstandskarakteristieken• Gedraineerd / Niet-gedraineerd• Charts• Tabellen

36 36

Niet-gedraineerdeschuifweerstand

Nqc c

u =k

vtu N

qc σ−=

1e formule wordt meest gebruiktN = 15 voor slappe kleiN = 10 voor tertiaire klei

Als je waarde wil gebruiken in berekeningen -> correctie Bjerrum toepassen (slappe klei) of rekening houden met sensitiviteit.Uitvoeren van vinproeven!

19

37 37

Niet-gedraineerde schuifweerstand: Bjerrum

38 38

Methode De Beer voor afleiden

schuifweerstandskarakteristieken• Waarden zijn niet rechtstreeks bruikbaar!• Waren tussenstappen bij berekening fundering op staal• Conservatieve waarden

20

39 39

Gedraineerde schuifweerstandveel charts opgesteld voor specifieke grondsoorten bv. zuivere kwartszanden -

> opletten met gebruik

40 40

Schuifweerstandskarakteristieken uit CPT: NA tabel

21

41 41

Schuifweerstandskarakteristieken uit CPT: NA tabel

42 42

Schuifweerstandskarakteristieken uit CPT: NA tabel

Actuele versie NA:Zonder conversie bij zand en qc = 6 MPa -> wrijvingshoek = 30°

22

43 43

Horizontale beddingsconstante• Geen grondeigenschap• Benaderend• Afhankelijk van wand/paal/afmetingen en stijfheidsverhouding• Last/vervorming: geen lineair elastisch gedrag

Dqkof

Dqk c

hc

h×

=×

=42

DAMWANDEN

kh = 1,5 qc of kh = 3 qc

PALEN

44 44

Vervormingskarakteristieken• Samendrukkingsconstante C en Oedometermodulus Es

• Elasticiteitsmodulus van Young Ey

• Glijdingsmodulus G

23

45 45

Vervormingskarakteristieken• Stijfheidsmoduli van de grond: afhankelijk van het vervormingsniveau• Metingen bij zeer kleine vervorming -> maximale moduli• Modulus bij grotere vervormingen nodig bij berekeningen

46 46

Samendrukkingsconstante C en OedometermodulusEs

24

47 47

Samendrukkingsconstante C en Oedometermodulus Es

48 48

Samendrukkingsconstante C en Oedometermodulus Es• Berekening zetting adhv

sondering is 1e benadering• In functie van gebruikte

sondering kan waarde sterk variëren

• Best boring doen + laboproeven

25

49 49

Elasticiteitsmoduli - glijdingsmodulus• Verschillende charts om moduli te bepalen (achteraan bijgevoegd) -

> oordeelkundig gebruiken• Proeven: benderproef (labo) of seismische sondering (in situ)

50 50

Piëzocone sonderingen : dissipatieproeven• Afleiding horizontale consolidatiecoëfficiënt ch mogelijk via

diverse auteurs (Torstensson, Baligh en Levadoux, Teh,…)• Uitgaande van ch ook bepaling mogelijk van kh

• Bepaling grondwaterpeil in zanden a.d.h.v. op die diepte heersende waterdruk

Consolidatiekarakteristieken uit CPTU via dissipatieproeven

26

51 51

Cfr. “Richtlijn bemalingen” -> score 3 -> niet rechtstreeks in berekeningen invoeren, te toetsen aan andere gegevens

Onrechtstreekse bepaling doorlatendheid uit CPTU

52 52

Aanvullingen

27

53 53

Interpretatie mechanische sonderingen: M2

54 54

Interpretatie piëzocone sonderingen

28

55 55

Gebruik van tabellen - DIN

56 56

Elasticiteitsmodulus van Young (Robertson en Campanella - zand)

29

57 57

Elasticiteitsmodulus van Young (zand)

58 58

Elasticiteitsmodulus van Young (Duncan - klei)

30

59 59

Glijdingsmodulus(Robertson en Campanella – zand)

60 60

Glijdingsmodulus

31

61 61

Glijdingsmodulus

130.1

695.0

0 406eqG c×=Voor klei:

62 62

32

63 63

64 64

33

65 65

66 66

34

67 67

BASISCURSUS  

GRONDMECHANICA    

 Boringen 

  

Leen Vincke – Ilse Vergauwen – Koen Haelterman   

19 oktober 2016       

georganiseerd door  

 Expertgroep Grondmechanica & Funderingstechniek 

    

Ingenieurshuis, Antwerpen    

                                   

COPYRIGHT © 2016 – ie‐net Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden gereproduceerd, opgeslagen in de computer, overgenomen onder gelijk welke vorm (elektronisch, mechanisch, magnetisch) of gefotokopieerd zonder de schriftelijke toelating van ie‐net ingenieursvereniging vzw, 

Desguinlei 214, B‐ 2018 Antwerpen 1. Tel. : 03/260.08.40, E‐mail info@ie‐net.be, Website HTTP ://www.ie‐net.be 

 Elke auteur is verantwoordelijk voor de inhoud van zijn/haar teksten. ie‐net vzw wijst alle aansprakelijkheid af wanneer gebeurlijke foutieve 

gegevens zouden leiden tot discussies of geschillen.   

1

11

Basiscursus Grondmechanica :boringen

Ilse Vergauwen – Leen Vincke – Koen Haelterman

19 oktober 2016

22

Boringen• Onderkenningsboringen (droge boring)• Kernboring (grond-rots)• Destructieve boringen

– Spoelboring (grond)– Hamerboring (grond-rots)– Diagrafieboring (grond-rots)

• Boorstaat• Hoe onderzoek met boringen uitbreiden? • Aanvullende metingen

2

33

Boringen

qc

Aangevulde en vergraven gronden

Scaldisiaan a Zandcomplex

Rupeliaan Kleicomplex

Slappe klei en veen

Schelpenzand

Klei

BORING

5

10

15

20

Diep

te in

m

SONDERING

20

15

10

5

Diep

te in

m

Scaldisiaan a Zandcomplex

Rupeliaan Kleicomplex

Aangevulde en vergraven gronden

Schelpenzand

Klei

Slappe klei en veen

44

Onderkenningsboring (droge boring)• Onderkenningsput• Droge boring met discontinue monstername (handboring

– diepe boring)• Droge boring met continue monstername (holle avegaar)• Geroerde en ongeroerde monstername

3

55

Onderkenningsboring: handboring <-> machinaal (klein – lichtapparaat)

66

Onderkenningsboring: handboring

4

77

Onderkenningsboring: handboring

Edelmanboor: klassiek – grof zand - grind

88

Onderkenningsboring: handboring

Gutsboor

5

99

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> geroerde monsters

1010

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> geroerde monsters: standaard om 0,5m en bij

elke laagverandering

6

1111

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> casings

1212

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> pulsboor

7

1313

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> pulsboor

1414

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> pulsboor

8

1515

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> lepelboor

1616

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> avegaarboor

9

1717

• Etikettering

• AFDELING GEOTECHNIEK • Tramstraat 52 – B – 9052 Zwijnaarde• Tel. + 32 09 / 240 75 11• Opdrachtnummer : GEO-06/100• Opdrachtgever : VO –Afdeling Kust

Gemeente : Nieuwpoort Site: Loodswezenplein• Doel : Bouw kaaimuu• Boring nr ……… Monster nr ................ • Diepte : ……..... Datum : .…./.…../

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> geroerd

1818

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> geroerd

10

1919

Onderkenningsboring: droge boring met discontinue

monsterontname -> geroerd

2020

Ongeroerde monsterontname: open-tube sampler en

piston sampler

11

2121

Ongeroerde monsterontname:

2222

Ongeroerde monstername in grond

12

2323

Ongeroerde monstername in grond

2424

Ongeroerde monstername in grond

13

2525

Ongeroerde monstername in grond

2626

Ongeroerde monstername in grond

14

2727

Ongeroerde monstername

• Etikettering

• AFDELING GEOTECHNIEK

• Tramstraat 52 – B – 9052 Zwijnaarde• Tel. + 32 09 / 240 75 11• Opdrachtnummer : GEO-07/124• Opdrachtgever : Agentschap voor Maritieme Dienstverlening en Kust• Gemeente : Blankenberge, Oude Spuisluis• Doel : Herinrichten Oude Spuisluis

Boring nr ……… BUS nr ................ • Ontnamediepte: van .……..tot……….m Datum : .…./.…../2007• Winning (lengte): …………………….m

2828

Waar ongeroerde monsters?

15

2929

Holle avegaar Steekbusingehamerd

Onderkenningsboring: droge boring met

continue monsterontname -> niet ongeroerd

3030

Onderkenningsboring: droge boring met

continue monsterontname -> niet ongeroerd

16

3131

Onderkenningsboring: vibrocore - droge boring met

continue monsterontname -> niet ongeroerd

3232

• Ontnamewijze A -> klasse 1 en 2: bijna

ongeroerd, watergehalte en samenstelling cfr

in situ

• Ontnamewijze B -> hoogstens klasse 3:

watergehalte en samenstelling cfr in situ,

structuur geroerd

• Ontnamewijze C -> hoogstens klasse 5:

watergehalte en samenstelling niet cfr in situ,

structuur geroerd, geen nauwkeurige

identificatie van in situ lagen mogelijk

Monstername in grond: NBN EN ISO 22475-1Kwaliteitsklasse grondmonster <-> wijze ontname

17

3333

Monstername in grond: NBN EN ISO 22475-1

holle avegaar

pulsboor

avegaarsysteem lepelboor

3434

Monstername in grond: NBN EN ISO 22475-1

18

3535

Monstername in grond: NBN EN ISO 22475-1

3636

100(%) 21

21

22 ×

−=

DDDCa

100(%)1

13 ×−

=D

DDCi

Monstername in grond: NBN EN ISO 22475

19

3737

Kernboringen

3838

Kernboringen

20

3939

Kernboringen: primaire sokkel te Halle

4040

Destructieve boringen: spoelboringen• Vloeistof (water + boorcuttings)

rondpompen (evt. additieven)

• Spoelpomp zuigt aan en injecteert in draaiende boorstangen

• Aan boorkop vermengt mud zich met losgeboorde materiaal -> wordt naarboven gespoeld

• Losgeboorde materiaal bovenaan(gedeeltelijk) scheiden van spoelvloeistof die dan teruggeïnjecteerd wordt

• Continu proces tot boorstang op diepte is en volgende stang geplaatstwordt

• Grove gelaagdheid -> opletten met interpretatie!!

• Instrumentatie: peilfilters, inclinometers, extensometers,… -> opletten voor uitspoeling!!

21

4141

Destructieve boringen: spoelboringen

4242

Destructieve boringen: hamerboringen

22

4343

Destructieve boringen: hamerboringen

4444

Destructieve boringen: hamerboringen

23

4545

Destructieve boringen: diagrafieboringen

4646

Onderzoek d.m.v. boringen:

24

4747

Terreinboorstaat

T E R R E I N B O O R S T A A T

Opdracht : Plaats : Site : Boring :Aanvangspeil : Boorbaas :

Aard van de monsters Boorwijze Wateroppervlak

Datum Diepte Nr.monster

Grondsoortbenaming

Hoofd- Bijmengingbenaming

Consis-tentie

Kleur Water-gehalte

Ontname-wijzemonster

DiameterVoerbuizen

a. eerstb. wegc. terug

1. ‘s morgens2. vóór middag3. na middag +4. ‘s avonds uur

Opmerkingen

4848

Terreinboorstaat

25

4949

Boorstaat: overzichtsboorstaat

5050

Schematische voorstelling boorstaat

26

5151

Verwachtingen opdrachtgever

• Continue verbuizing

• Zorgvuldige ontname geroerde en ongeroerde monsters

• Voorbereiding en nabehandeling ongeroerde monsters

• Etikettering geroerde en ongeroerde monsters

• Terreinboorstaat

5252

• ALTIJD eerst sonderingen -> hieruit gericht boringen inplannen• Boringen in onmiddellijke omgeving sondering (>2m)• Standaard boringen met discontinue monstername • Boringen met continue monstername voor gedetailleerd

grondprofiel (bemalingen)• Ongeroerde monsters voor laboproeven vast te leggen op basis

van CPT-diagram• Kwaliteit ongeroerde monsters (dunwandige monsterbussen)• Richtlijn: zie algemene bepalingen voor aantal

Onderzoek d.m.v. boringen proevenprogramma

27

5353

Homogene lagenopbouwKaaimuren Wondelgem

5454

Heterogene lagenopbouwKaaimuren Evergem

28

5555

Zeer heterogene lagenopbouwOostende – Quartaire bovenlagen met geulafzetting

5656

Instrumentatie in boorgat

• Peilbuizen

• Waterspanningsmeters

• Inclinometers

29

5757

Peilfilters / peilbuizen: schema

5858

30

5959

Peilfilters / peilbuizen: meten via peilmeter (discontinu)

of diver (continu)

6060

Peilfilters / peilbuizen: meten via peilmeter (discontinu)

of diver (continu)

31

6161

Peilfilters / peilbuizen: diver (continu)

6262

Peilfilters / peilbuizen: peilmeter (discontinu)

32

6363

• In minder doorlatende lagen (minder watervolumegevoelig)• Pneumatisch, elektrisch, vibrating wire• Inbouw waterdrukcellen• Indruk waterdrukcellen

Waterpeilmetingen en waterdrukmetingen : waterdrukcellen

6464

Waterpeilmetingen en waterdrukmetingen : waterdrukcellen

waterdrukcel

filter

afdichting

membraam

33

6565

Meten horizontale vervormingen: inclinometers

inclinometerbuis

boorgat

hellingssonde

grout

Principe van plaatsing en meting

0.50

melektrische kabel

hellingssonde

inclinometerbuis

boorgat

groutA

B'

A'

B

doorsnede inclinometerbuis

totale verplaatsing

verplaatsing L sinθ

totale verplaatsing

∑ L sinθ

verti

kale

of r

efer

entie

prof

iel

meetafstand L

6666

Meten horizontale vervormingen: inclinometers

34

6767

Meten horizontale vervormingen: inclinometers

6868

Meten horizontale vervormingen: inclinometers

35

6969

Vragen?

koen.haelterman@mow.vlaanderen.be