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
Top Related