Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Algemene aanbevelingen bij het gebruik van sonderingen voor parameterbepaling

Sonderingen kunnen worden gebruikt voor het bepalen van de ongedraineerde schuifsterkte van grond door gebruik te maken van de correlatiefactor Nkt Conusfactor voor sondering met de piezoconus [-], zie het artikel Ongedraineerde sterkte uit correlaties met sonderingen. De vigerende eisen aan sonderingen worden gegeven door  NEN-EN-ISO 22476.

Bestaande sonderingen kunnen hiervoor worden gebruikt onder de volgende voorwaarden:

  • De sonderingen dienen te zijn uitgevoerd volgens NEN 5140 of NEN-EN-ISO-22476-1 met meting van de conusweerstand en plaatselijke kleef.
  • De kwaliteit van de sonderingen dient ten minste klasse 2 volgens NEN 5140 te zijn. Dit was destijds de gangbare kwaliteit van sonderingen. Deze kwaliteitseisen komen ongeveer overeen met klasse 3 van NEN-EN-ISO-22476-1. NB. NEN 5140 is in 2013 ingetrokken, maar oude sonderingen volgens NEN 5140 zijn adequaat (mits van de juiste klasse).
  • De meetgegevens dienen in een digitaal bestand beschikbaar te zijn (bijvoorbeeld GEF).
  • De situatie van de dijk en de ondergrond ten tijde van de uitvoering van de sonderingen dient vergelijkbaar te zijn met de huidige situatie. Wanneer de geometrie van de dijk zodanig is gewijzigd dat dit effect heeft gehad op de effectieve spanning op de plek van oude sondering, is de sterkte van de grond op die plek ook anders geworden en daarmee ook de sondeerweerstand op die plek.

Voor het maken van nieuwe sonderingen geldt:

  • Bij het uitvoeren van nieuwe sonderingen ten behoeve van de in situ bepaling van de grensspanning moeten afhankelijk van de grondsoort sonderingen volgens klasse 1 of klasse 2 van NEN-EN-ISO-22476-1 worden uitgevoerd, waarbij ook de waterspanning (u2 Met de piëzoconus gemeten waterspanning [kN/m2]) wordt gemeten. Zie verderop wanneer klasse 1 en wanneer klasse 2 voldoet.
  • In aanvulling op NEN-EN-ISO-22476-1 is een protocol ontwikkeld voor het uitvoeren van sonderingen met de verhoogde nauwkeurigheid die nodig kan zijn voor het bepalen van de ongedraineerde schuifsterkteparameters [Stoevelaar, 2016].
  • Het meetinterval bedraagt in afwijking van de norm 10 mm.
  • De conus moet een temperatuur hebben van circa 10oC (temperatuur ondergrond). De sondeermeester laat hiertoe de conus eerst 15 minuten in de grond staan, alvorens met de feitelijke penetratie wordt aangevangen. Na passage van een laag met qc Gemeten conusweerstand [kN/m2] > 5 MPa en een dikte van > 5 m dient eveneens een wachttijd van 15 minuten in acht te worden genomen om de conus te laten afkoelen.
  • Een goede ontluchting van de conus en het filter voorafgaand aan de waterspanningsmetingen is vereist. Voor iedere sondering dient een nieuw filter te worden gemonteerd.
  • De filters en meetkamer dienen gevuld te zijn met siliconenolie. De filters en conussen dienen tevoren grondig ontlucht te zijn en onder olie bewaard. Het monteren dient ook onder olie te gebeuren.
  • De specificaties van de gebruikte conussen dienen bekend te zijn, inclusief de ‘net area ratio’. De afmetingen van de conus moeten binnen 0,1 mm van de nominale waarden liggen.
  • Bij toepassing van een 15 cm2 conus dient de sondeerstang over een lengte van 600 mm dezelfde diameter te hebben (geen verjonging, geen kleefbreker).
  • Alle toe te passen conussen moeten nieuw gekalibreerd zijn of de conus moet zijn voorzien van een logboek en een tussentijdse kalibratie van niet ouder dan 0,5 jaar. Details over de kalibratie-eisen zijn te vinden in [Stoevelaar, 2016].

De vigerende NEN-EN-ISO 22476 schrijft voor dat voor slappe homogene grond met sondeerweerstanden kleiner dan 3 MPa, klasse 1 sonderingen moeten worden uitgevoerd wanneer de sonderingen worden gebruikt voor interpretatie van grondeigenschappen en kleine onzekerheidsmarges worden vereist. Hierbij wordt in de norm opgemerkt dat voor extreem slappe grond, nog hogere eisen aan de nauwkeurigheid kunnen worden gesteld. Dat is bij beoordeling van het mechanisme afschuiven  van dijken geregeld aan de orde.

Aan de conusweerstand van klasse 1 sonderingen wordt in de norm een nauwkeurigheidseis van 35 kPa of 5 % gesteld, waarbij de ruimste eis mag worden aangehouden. Met name binnendijks komen in slappe klei- en veenlagen sondeerweerstanden voor van 0,3 tot 0,03 MPa; dus 10 tot 100 keer lager dan de grens van 3 MPa die de norm noemt voor toepassing van klasse 1 sonderingen. Bij een sondeerweerstand van 0,3 MPa (300 kPa) in het veld geldt voor de vereiste nauwkeurigheid dan 35 kPa, ongeveer 10% van de meetwaarde. Dat is acceptabel. Bij een sondeerweerstand van 0,03 MPa (30 kPa) in het veld is de vereiste nauwkeurigheid eveneens 35 kPa, dus ongeveer gelijk aan de meetwaarde. Dan is de meetfout dus 100%. Dat is niet acceptabel. Bij een sondeerweerstand van 0,03 MPa schiet klasse 1 tekort en is een hogere meetnauwkeurigheid vereist dan een klasse 1 sondering geeft. Daarvoor is in het eerder genoemde protocol [Stoevelaar, 2016] een ‘klasse 1+” gedefinieerd. Deze heel lage sondeerweerstanden komen bijvoorbeeld voor in veenweide-gebieden. In de markt zijn inmiddels sondeerconussen leverbaar die voldoen aan de eisen voor “klasse 1+”.

Aan de conusweerstand van klasse 2 sonderingen wordt in de vigerende norm een nauwkeurigheidseis van 100 kPa of 5 % gesteld. Bij een sondeerweerstand van 0,3 MPa (300 kPa) in het veld geldt voor de vereiste nauwkeurigheid voor een klasse 2 sondering dan 100 kPa, 30% van de meetwaarde. Dat is niet acceptabel in het perspectief van de hoge veiligheidseisen voor waterkeringen. Lagere sondeerweerstanden zijn dan uiteraard ook niet met voldoende nauwkeurigheid te meten met klasse 2.

Onder de dijk zijn de sondeerweerstanden meestal hoger dan binnendijks, bijvoorbeeld 0,5 tot 1,0 MPa. Met sondeerklasse 2 is de onnauwkeurigheid dan 10% tot 20% van de meetwaarde. Dat is de grens van wat acceptabel is.

In de dijk zelf kunnen ook zand- of puinlagen voorkomen, waarvan de sondeerweerstand bijvoorbeeld 10 MPa of hoger kan zijn. Daar bestaat het gevaar dat een sondeerconus kapot wordt gedrukt. In die gevallen is het aan te bevelen de bovenste meters voor te boren of voor te sonderen.

Samenvattend geldt voor de inzet van sonderingen volgens klasse 1 dan wel klasse 2 volgens NEN-EN-ISO-22476-1:

• Bij slappe homogene grond binnendijks waar geen tussenzandlagen of andere harde lagen voorkomen klasse 1 toepassen.

• Bij sondeerweerstanden lager dan 0,2 MPa dient met een grotere nauwkeurigheid dan de eisen voor klasse 1 te worden gesondeerd, zodat een nauwkeurigheid van ca. 10% behaald wordt (zie toelichting hierboven).

• In de dijk bij voorkeur klasse 1 toepassen.

Klasse 2 in principe niet toepassen waar sondeerweerstanden voorkomen kleiner dan 0,7 à 1,0 MPa, zodat de foutmarge beperkt blijft tot 10 à 15%; Binnendijks of in de dijk waar tussenzandlagen of andere harde lagen (sondeerweerstand groter dan 10 MPa) voorkomen en waar voorboren niet haalbaar is klasse 2 toepassen.

Literatuur

Geotechnisch onderzoek en beproeving – Veldproeven – Deel 1: Elektrische sondering. Nederlands Normalisatie Instituut. NEN-EN-ISO 22476-1. (2013).

Geotechniek - Bepaling van de conusweerstand en de plaatselijke wrijvingsweerstand van grond - Elektrische sondeermethode. NEN 5140. Ingetrokken sinds 30-01-2013. 1996.

Stoevelaar, R. en T.A. van Duinen. Protocol sonderen voor su-bepaling. Deltares (in samenwerking met sector-partijen), rapportnummer 1220083-010-GEO-0006. Delft, juni 2016.

Versies