Doorlatendheidsproeven in het laboratorium
Voor doorlatendheidsbepalingen in het laboratorium zijn, afhankelijk van de grondsoort, twee soorten proeven in gebruik. De ‘constant head’ proef en de ‘falling head’ proef, zijn respectievelijk beschreven in (Ref.) NEN 5123 en NEN 5124.
Constant head proef
De ‘constant head’ proef wordt toegepast voor goed doorlatende, weinig samendrukbare grond zoals zand. In deze proef laat men water door het monster stromen, waarbij het verval constant wordt gehouden. Hierbij wordt het volume van de hoeveelheid water dat per tijdseenheid door het monster stroomt bijgehouden. Aan de hand van het aldus bepaalde debiet wordt de doorlatendheid van de grond bepaald met behulp van de wet van Darcy. Het monster is veelal geroerd. De proef wordt enkele malen op het monster uitgevoerd bij wisselende pakkingsdichtheden. De ‘constant head’ proef kan ook in een triaxiaalapparaat worden uitgevoerd.
Falling head proef
De ‘falling head’ proef wordt toegepast bij slecht doorlatende, goed samendrukbare grond zoals veen en klei. Bij deze gronden is het poriëngehalte, en dus de doorlatendheid, sterk afhankelijk van de mate van samendrukking. Doorlatendheidsproeven op klei en veen worden daarom uitgevoerd bij verschillende bovenbelastinge n op het monster. Dikwijls wordt daarbij gebruik gemaakt van het samendrukkingsapparaat.
De doorlatendheid bij een bepaalde bovenbelasting wordt berekend uit de zakking van een waterkolom in een zeer nauwe verticale buis, die aangesloten is op de onderzijde van het grondmonster. Aan de bovenzijde van het monster stroomt het water vrij af. Deze werkwijze is nodig met het oog op de invloed van verdamping op het zeer geringe debiet dat uit het monster stroomt.
Voor het bepalen van de horizontale doorlatendheid is een soortgelijke proef mogelijk. De grens van toepassing tussen de ‘constant head' proef en de ‘falling head’ proef ligt in de buurt van 15 gewichtsprocenten van de deeltjes < 16 µm.
Aan de bepaling van de doorlatendheid van klei en veen in het laboratorium aan de hand van kleine monsters zijn overigens grote onzekerheden verbonden. De werkelijke doorlatendheid van deze grondsoorten zal dikwijls worden bepaald door mogelijk aanwezige scheuren en wormgaten. De voorkeur moet dan ook worden gegeven aan bepaling in situ met pompproeven of infiltratieproeven.
Uit recente ervaringen met een tweetal geavanceerde kruipmodellen is gebleken dat de doorlatendheid een grote invloed heeft op het kruipgedrag. Het aantal doorlatendheidsproeven kan doorgaans beperkt blijven, omdat:
- Met behulp van samendrukkingsproeven bij klei en met behulp van fractie-analyses in geval van zand schattingen voor de doorlatendheid mogelijk zijn;
- De lokale doorlatendheid ten opzichte van de doorlatendheid van een groter massief niet altijd een even grote rol speelt.
