Bij sonderingen kunnen de sondeerresultaten als indicatie worden gebruikt om onderscheid te maken tussen goed doorlatende grondlagen enerzijds en matig tot slecht doorlatende lagen anderzijds. Hiervoor zijn verschillende sondeerparameters afgeleid. Ook kunnen transitional soils hiermee worden geïdentificeerd .Voor een aantal van deze sondeerparameters zijn sonderingen met meting van de waterspanning (u₂ Met de piëzoconus gemeten waterspanning [kN/m²]) nodig.

Parameters die indicatief zijn voor doorlatendheid

Verzadigde grondlagen die voldoen aan bepaalde voorwaarden kunnen worden beschouwd als goed doorlatende grondlagen. Die voorwaarden hebben betrekking op de volgende parameters:

1. Het wrijvingsgetal.

2. De genormaliseerde waterspanning.

3. De genormaliseerde waterspanning volgens Schneider.

4. De classificatie index volgens Been en Jefferies.

5. De classificatie index I_B volgens Robertson.

6. De consolidatiecoëfficiënt op basis van dissipatietesten.

Het verdient aanbeveling om bij de afweging meerdere van deze parameters te betrekken. Hieronder wordt ingegaan op de betreffende parameters en de daaraan gestelde voorwaarden voor een goed doorlatende grondlaag

1. Wrijvingsgetal

Het wrijvingsgetal R_f Wrijvingsgetal volgens Begemann [%] [%] volgens [Begemann, 1965] wordt gegeven door:

R_f Wrijvingsgetal volgens Begemann [%] = f_s Gemeten wrijvingsweerstand [MPa] / q_c Gemeten conusweerstand [kN/m²] × 100% (1)

Waarin:

f_s Gemeten wrijvingsweerstand [MPa].

q_c Gemeten conusweerstand [MPa].

De indicatie voor een goede doorlatendheid op basis van het wrijvingsgetal [%]: R_f Wrijvingsgetal volgens Begemann [%] < 1,5.

2. De genormaliseerde waterspanning

De genormaliseerde wateroverspanning B_q Genormaliseerde wateroverspanning [-] [-] wordt gegeven door:

Waarin:

u₂ Met de piëzoconus gemeten waterspanning (waterspanningsopnemer achter de conuspunt) [kN/m²].

u₀ In situ stationaire waterspanning [kN/m²].

q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²] (voor de genoemde correcties, zie het artikel Ongedraineerde sterkte bepalen uit correlaties met sonderingen).

De indicatie voor een goede doorlatendheid op basis van de genormaliseerde waterspanning [-]: B_q Genormaliseerde wateroverspanning [-] < 0,05 à 0,10.

3. De genormaliseerde waterspanningen volgens Schneider

Schneider [Schneider, 2008] normaliseert waterspanningen door de wateroverspanning te delen door de in situ verticale effectieve spanning σ’_vi In situ verticale effectieve spanning [kN/m²]:

Waarin:

B_S Genormaliseerde wateroverspanning volgens Schneider [-].

u₂ Met de piëzoconus gemeten waterspanning (waterspanningsopnemer achter de conuspunt) [kN/m²].

u₀ In situ stationaire waterspanning [kN/m²].

σ’_vi In situ verticale effectieve spanning [kN/m²].

De indicatie voor een goede doorlatendheid die daarbij hoort:

.

4. De classificatie index volgens Been en Jefferies.

[Been en Jefferies, 1992] classificeerden de grond op basis van de volgende index:

Waarin:

Q_t Genormaliseerde dimensieloze sondeerweerstand [-].

B_q Genormaliseerde dimensieloze wateroverspanning [-], zie onder de paragraaf De genormaliseerde waterspanning.

F_r Genormaliseerde wrijvingsratio [%].

De genormaliseerde dimensieloze sondeerweerstand [-] wordt gegeven door:

Q_t Met de effectieve verticale spanning genormaliseerde sondeerweerstand [-] = q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²] / σ’_vi In situ verticale effectieve spanning [kN/m²]

Waarin:

q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²]. Zie Ongedraineerde sterkte bepalen uit correlaties met sonderingen.

σ’_vi In situ verticale effectieve spanning [kN/m²].

De F_r, de genormaliseerde wrijvingsratio [%] wordt gegeven door:

F_r Genormaliseerde wrijvingsratio [%] = (f Frequentie [Hz]_{s Stationaire deel van de wateroverdruk [-]} / q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²]) × 100%

Waarin:

f_s Gemeten wrijvingsweerstand [MPa] Gemeten wrijvingsweerstand [kN/m²].

q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²] Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²].

De indicatie voor een goede doorlatendheid op basis van de classificatie index volgens Been en Jefferies [-]: I_c,B&J Classificatie index voor doorlatendheid op basis van waterspanningssondering volgens Been en Jefferies [-] < 2,4.

5. De classificatie index I_B volgens Robertson

Voor het classificeren van transitional soils kan de volgende index worden gebruikt (Robertson, 2016):

I_B = 100(Q_tn + 10)/(Q_tn F_r Genormaliseerde wrijvingsratio [%] + 70)

Waarin:

Q_tn Genormaliseerde dimensieloze sondeerweerstand [-].

F_r Genormaliseerde wrijvingsratio [%].

De genormaliseerde dimensieloze sondeerweerstand [-] wordt gegeven door:

Q_tn = [(q_t - σ_v)/p_a](p_a/σ′_vi)ⁿ

Waarin:

q_t Voor waterspanningseffecten gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²].

σ_v verticale toptaalspanning

p_a atmospherische druk [kPa]

σ'_vi In situ verticale effectieve spanning [kN/m²].

n spanningsexponent [-] (n = 0.381(I_c) + 0.05(σ′_vo/p_a) - 0.15 ≤ 1,0)

De F_r, de genormaliseerde wrijvingsratio [%] wordt gegeven door:

F_r Genormaliseerde wrijvingsratio [%] = (f_s Gemeten wrijvingsweerstand [MPa] / q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²]) × 100%

Waarin:

f_s Gemeten wrijvingsweerstand [kN/m²].

q_net Voor waterspanningseffecten en totaalspanning gecorrigeerde sondeerweerstand van de piëzoconus [kN/m²].

6. Consolidatiecoëfficiënt op basis van dissipatietesten

Een dissipatietest betreft een test waarmee wordt gemeten welke tijd nodig is om de wateroverspanning, die wordt gegenereerd door het wegdrukken van een sondeerconus, te laten dissiperen. De consolidatiecoëfficiënt wordt afgeleid uit dissipatietesten. Hiervoor zijn vanuit de literatuur diverse methoden bekend. Een veel gebruikte methode is die van Houlsby & Teh (1988).

Deze auteurs maken gebruik van een dimensieloze tijdfactor 𝑇^∗ om de consolidatiecoëfficiënt te relateren aan de duur van de dissipatie. Door Mayne (2007) is een benaderende oplossing opgesteld, die gebruik maakt van het werk van Houlsby en Teh (1988), en waarmee het genormaliseerde disspatieverloop 𝑈₂^∗ wordt gefit door het variëren van de consolidatiecoëfficiënt.

Voor consolidatiecoëfficiënten c_h Hydraulische weerstand van deklaag [s] < 1*10^-5 m/s² kan worden uitgegaan van slecht doorlatend materiaal met ongedraineerd gedrag.

Samenvatting

Samenvattend kan globaal worden gesteld dat grondlagen die voldoen aan de volgende voorwaarden, kunnen worden beschouwd als ‘goed doorlatend’:

• R_f Wrijvingsgetal volgens Begemann [%] < 1,5 [%].
• B_q Genormaliseerde wateroverspanning [-] < 0,05 à 0,10 [-].

• I_c,B&J Classificatie index voor doorlatendheid op basis van waterspanningssondering volgens Been en Jefferies [-] < 2,4 [-].
• I_B classificatie-index volgens Robertson [-] > 32 [-].
• c_h Hydraulische weerstand van deklaag [s] > 1*10^-5 m/s²

Het verdient aanbeveling om bij het maken van onderscheid, tussen goed doorlatende grondlagen enerzijds en matig tot slecht doorlatende lagen anderzijds, meerdere van deze parameters te betrekken.