Zoeken in deze site

Inhoudsopgave


Korrelgroottes watervoerend pakket

Wat is het

De korrelgrootte van zandlagen wordt gebruikt in de formules voor het optreden van de mechanismen, maar kan ook worden gebruikt om de doorlatendheid van een watervoerend pakket te schatten. De term korrelverdeling omschrijft hoe de verdeling is van korrelgroottes van de zandfractie (van fijn tot grof). Om de korrelverdeling te beschrijven wordt gebruik gemaakt van zogenaamde zeefmaten, die een bepaalde massa (gewicht) van een zandmonster doorlaten. Zo is bijvoorbeeld d10 de zeefmaat die maar 10% van de massa van een zandmonster laat passeren (dit is dus een maat voor de hoeveelheid zeer kleine korrels in het monster) en d90 de zeefmaat waar 90% van de massa doorheen past (de massa die hierop achterblijft geeft dus aan hoeveel zeer grote korrels er in het monster zijn).

In de formule van Sellmeijer (zie Rekenregel van Sellmeijer) wordt de korrelverdeling gekarakteriseerd door de d70 oftwel de e is de zeefmaat die 70% (massa) van de zandkorrels van de zandfractie laat passeren [m]. Voor de analyse van piping is de d70 van de laag direct onder de deklaag van belang. De d70 wordt bepaald op de zandfractie (met of zonder grindfractie, zie toelichting hieronder), zonder de fijne fractie (<63 µm).

Hoe te bepalen

De d70 kan worden bepaald op basis van:

  • Defaultwaarden
  • Lokaal onderzoek

In semi-probabilistische analyses wordt gewerkt met een laag-karakteristieke waarde (zie het artikel Parameterbepaling).

Defaultwaarden

In het SOS zijn voor alle zandlagen in de database defaultwaarden voor de d70 opgenomen. Deze defaultwaarden betreffen gemiddelde waarden. Een beschrijving van het SOS is gegeven in het artikel Gebruik van WBI-SOS voor de grondopbouw.

De d70 varieert binnen een gebied. Defaultwaarde voor de variatie is een variatiecoëfficiënt VC van 12% [Diermanse, 2016]. De spreiding van de ondergrond kan sterk variëren met grote uitschieters naar boven.

De spreiding van 12% is gebaseerd op de bandbreedte tussen de 2,5% en 16% ondergrens van de d50 in rivierafzettingen. Bij getijde afzettingen en windafzettingen is de bandbreedte waarschijnlijk geringer [Kruse, et al., 2016].

Lokaal onderzoek (korrelverdeling)

Door middel van lokaal onderzoek kan de d70 nader bepaald worden. Dit lokaal onderzoek bestaat uit het doen van boringen en verzamelen van grondmonsters (steken van bussen). Deze grondmonsters worden in het laboratorium onderzocht. De onderzoeksmethode is het uitvoeren van een korrelverdeling/zeefanalyse. Een nadere beschrijving van deze onderzoeksmethodes is gegeven in het artikel Laboratoriumonderzoek voor grondeigenschappen.

Voor een lokale bepaling van de d70 is het van belang om over voldoende metingen in het gebied te beschikken, bij slechts een handvol zeefkrommen ligt het niet voor de hand om een lokale waarde te bepalen. Gezien de natuurlijke variatie in de zandpakketten dient ook de spreiding van de metingen het relevante gebied (de baan van de pipe) met voldoende dichtheid te dekken. Met name bij rivierzanden is een grote variatie te verwachten in de korrelgrootte en is de d70 per korrelgrootteverdeling onderhevig aan grote variatie.

Aandachtspunten

De volgende aandachtspunten worden gegeven:

  • Bij het bepalen van de d70 van een zandlaag op basis van lokale zeefkrommen dient een homogene proevenset te worden opgesteld. Men dient bedacht te zijn op de mogelijke aanwezigheid van verschillende soorten zandlagen met een verschillende geologische afzetting.
  • Bij het verzamelen van grondmonsters is het van belang dat de monsters representatief zijn. Laboratoriumproeven zoals korrelverdelingen zijn minder gevoelig voor verstoringen in de monstername. Daardoor kunnen voor korrelverdelingen zowel geroerde als ongeroerde monsters gebruikt worden. Een nadere beschrijving van het verzamelen van grondmonsters is gegeven in het artikel Geotechnische boringen en boormonstername voor de grondopbouw.
  • De d70 kan sterk beïnvloed worden door de aanwezigheid van grind, met name bij kleinere monstervolumes waar een of twee grindkorrels al een groot gewichtspercentage van het totale monster uitmaken. Het wordt daarom aangeraden de representatieve d70 alleen zelf te bepalen met geologische kennis van het gebied, indien voldoende data beschikbaar is. De monsters moeten allen uit een vergelijkbare geologische afzetting komen en representatief zijn voor de lokale korrelgroottevariatie onder de deklaag. De keuzes die hierin worden gemaakt moeten goed worden onderbouwd.
  • Het bepalen van de d70 kan worden uitgevoerd met of zonder grindfractie. Zonder grindfractie is conservatief. Met grindfractie kan acceptabel zijn met als aandachtspunt dat de gelijkmatigheidscoëfficiënt (d60/d10) van de zand- en grindfractie (63 μm – 2 mm) niet groter mag zijn dan 1,8.

Literatuur

Diermanse, F.L.M. WBI - Onzekerheden : Overzicht van belasting- en sterkteonzekerheden in het wettelijk beoordelingsinstrumentarium. Deltares, rapport 1220080-001-ZWS-0004, augstus 2016.

Kruse, G.A.M., M.P. Hijma en A.P. Wiersma. Sub-bijlage 5C : Benadering van de spreiding van de d70 van zandpakketten voor piping evaluatie. Deltares, memo, januari 2016.

Versies