• Nie Znaleziono Wyników

Celproeven ten behoeve van stabiliteitsonderzoek bij boezemkaden. Vergelijk van een tweetal proef-procedures.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Celproeven ten behoeve van stabiliteitsonderzoek bij boezemkaden. Vergelijk van een tweetal proef-procedures."

Copied!
77
0
0

Pełen tekst

(1)

I .' I ti

(2)

r

.

.

,

./

Cel

proeven

ten behoeve van

staha$~eaitsonderzoek

bi$

boezemkaden,

Verga:] i3k:ing van een t'wkuttal proef-

procedures.

.

Opgesteld door

i r .

P.

Aanen.

Juni

1975.

(3)

Bijlagenlijst

van de

tekeningen.

Bi jlagenummer

2.1. 3.1.

+

3.2. 3.3.

+

3.4. 3.5. ,-- ' 5 . 1 , 5.2. . 7.3. 7.4. 7.6. 7.7. 7.8. 7.9. 8 . 3 . 8.4. 9.1. I Tekeni

ngnummer

A4-75. 73 Al-75.74 Al-75.75 A l - 7 5- 76 Al-75 .~77 A'-75-78 AS-75. 81 A3-75. 82 ' A3-75.83 A l - 75.85 A3-75.86 ' A3-75.87 A3-75 88 Al-75.89 A3-75. 84 c

(4)

Inhoudsopgave.

1. Inleiding.

.

2. De uitvoering

van

celproeven.

3. Nadere beschouwing van de geconsol i deerde

cel proeven.

4. _Pggi'ngen t o t verkorting

van

de cel proefprocedure,

5. De "snellere" celproef. 6. Het vergel i jkend onderzoek.

7. Beschouwing

van

de resultaten

van

het vergel i j kend onderzoek.

8. Enkele bijzondere proeven,

b

9. Concl usi es u i t het vergel i j kend onderzoek.

blz.

-

1. 4. 8. 12. 14. 19. 23. 30. 32.

(5)

-

1 ..-

.

,

1. Inleiding.

In

opdracht

van

de Technische Adviescommissie

voor

de Waterkeringen

wordt

door het

Centrum voor Onderzoek

Waterkeringen een onderzoek ingesteld

naar

het

waterkerend vermogen

van

de boezemkaden in het

1 and.

Voor

een

overzicht

van

d i t

onderzoek

wordt

verwezen naar

de

rappor-

ten

"Systematisch Kade-onderzoek 1972"

en

"1973"

van

het C.O.W. ('I).

Een belangrijk onderdeel vormt de beoordel i n g

van

de stabi 1 i t e i

t

van

de kaden. Daarbij

wordt

gebruik

gemaakt

van

de methode

van

de ,

glijvlakken.

Deze

methode i s in f e i t e opgelegd; andere methoden, gebaseerd op elementenmethoden of die gebruik

maken

van

"karakteris-

tieke"

glijvlakken, worden voor p r a k t i jkgevallen nog n i e t a? s routine gebrui k t .

Met het

gebruik

van

de glijvlakkenmethode is de manier waarop de

grondei genschappen moeten

worden

voorgesteld vastgelegd, name1 i j k uitgedrukt i n de wri jvingseigenschappen

van

de grond. Deze worden uitgedrukt in de hoek

van

inwendige wrijving cp

en

de cohesie c. Omdat het b i j het kade-onderzoek de beoordeling

van

de veiligheid

tegen

,afgl i jden

van

bestaande,

reeds

"gezette"

grond1 ichamen be- t r e f t , moeten de werkel i j ke wri jvi ngsei genschappen, de zogenaamde geconsol ideerde 4'

en c '-waarden, worden

bepaald.

In de kaden

en

de directe omgeving zullen b i j "belasten" immers

de korrelspanningen zich wijzigen als gevolg

van

een verandering in de waterspanningen (door verhoging

van

de

boezemstand,

i n f i l -

t r a t i e van

regenwater). Het i s daarom noodzakel i j k de wri jvings- eigenschappen in een zodanige (proef-) procedure

t e

bepalen d a t

daarmede de "geconsol ideerde" waarden kunnen worden vastgesteld. Omdat de beschikbare

a p p a r a t u u r

voor

metingen i n het terrein

niet

geschikt z i j n

voor het

bepalen

van

deze geconsolideerde wri j v i n g s - ei genschappen

van

de bodem,

worden

(ongeroerde) grondmonsters ge-

stoken

die i n een laboratorium

moeten

worden

beproefd.

B i j de beproeving

van

deze

monsters

voor

het

bepalen

van

de gecon- solideerde

wegen

open; tijdens het

t o t

bezwijken

brengen

van

het monster moeten ó f de aangebrachte spanningen voldoende lang

aanwezig

z i j n , respec- tievel i j k

zo

1

angzaam

worden opgevoerd

d a t

de water( 0ver)spanningen

--A

*

(6)

. . .

...

' b . . . . . . ."... . . . .

- 2 -

voldoende klein zijn

(zodat

de korrel spanningen b i j benadering over-

komen

met

de

uitwendige spanningen} Of

moeten

de

optredende water-

spanningen worden gemeten ( z o d a t de korrel spanningen kunnen worden berekend uit

het

verschil tussen

de

uitwendige spanningen en de ge- meten waterspanningen).

Met meer of minder succes kunnen geconsol ideerde wri jvingseigenschap- pen

van

de grond worden bepaald:

- h o r beproeving i n het schuifapparaat of met een simple shear-test, waarbij één (hoofd)spanning gevariëerd kan worden,

-,door

beproeving in een triaxiaalapparaat of celapparaat, waarbij een axiaal symetri sche belasting op het monster wordt aangebracht

(meestal i s de middelste hoofdspanning gelijk

aan

de kleinste) en

-

door

beproevi ng in een I' Independent Stress Control e Cel 1 'I ( ISC-cel )

waarbij de drie hoofdspanningen onafhankelijk

van

el kaar kunnen worden aangebracht.

Voor

de bepaling

van

de grondeigenschappen in het kader

van

het systematisch onderzoek

van

de boezemkaden gebruikt het Laboratorium

voor

Grondmechanica t e Delft, d a t het grondonderzoek en de s t a b i l i -

te! tsbirekeningen verzorgt, a l s routine de cel proeven, uitgevoerd volgens een procedure die beschreven i s in paragraaf 2 (zie ookII)

De mogelijke verschillen i n de grondeigenschappen die gevonden kun-

nen worden b i j het gebruik van andere beproevingsapparatuur dan de celproef zijn niet bekend. Meer informatie dien aangaande

zou

zeer gewenst zijn, mede omdat de toegepaste gl ijvlakmethode volgens

Bishop (111) gecontroleerd i s aan de hand van opgetreden afschuivingen waarbij de grondeigenschappen met triaxiaalproeven bepaald werden. De b i j het kade-onderzoek gehanteerde veiligheidscoëfficiënt i s ondermeer gebaseerd op de zeer redelijke overeenstemming die werd gevonden tussen de uitkomst

van

die stabil iteitsberekeningen en de geconstateerde afschuiving waarbij verondersteld wordt d a t de evenwichtsfactor j u i s t één bedroeg ( i ) .

Een

eventueel verschil in de gevonden 9 ' en c'-waarden b i j gebruik

van

een triaxiaalproef, waarbij de vervormingen worden opgelegd,

o f een cel proef,

waarbij de

spanningen worden opgelegd, zal dan ook consequenties hebben

voor

de t e hanteren vei 1 i gheidscoëfficiënt.

Daarom

zou

een directe vergel ijking zinvol z i j n . Een

programma

1

(7)

- 3 - .. .

.. .--

i

hiervoor

(en

voor

andere Onderzoekingen

naar

de sterkte-eigenschap-

pen

van

grond) is

inmiddels

aan

het L.G.M.

voorgesteld (zie

ook IV)

In

het onderhavige rapport willen we ons echter beperken

t o t de

uitvoering

van

celproeven zoals deze a l s routine

i n

gebruik

z i j n

voor het kade-onderzoek.

Er

zal

worden getracht de processen die

zich tijdens de celproef voordoen

wat

nader t e belichten.

Voorts

z a l

een

door

het

C.O.W.

geponeerde proef worden beschreven

die mioder

t i j d

vergt dan

de door

het

L.G.M.

gebruikte

prócedure. De overeenkomst

(of

het verschil) tussen beide proeven

zal worden aangegeven, waarbij ondermeer

de

resultaten van een ver-

gelijkend onderzoek

op

twee s e r i e ’ s van elk acht grondmonsters wor-

den gebrui

k t .

*

(8)

- 4 -

2.

De uitvoering

van

celproeven.

Bij het Laboratorium

voor

Grondmechanica worden de cel proeven

i n

hoofdzaak

op

twee principieel verschillende manieren uitgevoerd

(zie

11).

In de eerste plaats betreft

d i t

de zogenaamde snelle celproef,

waarbij

de niet-geconsol ideerde wrijvingseigenschappen

6 en

c

wor-

den verkregen. Hierbij

wordt

de belasting

i n

een snel tempo verhoogd,

zodat ,een monster van minder goed doorlatende

grond

nagenoeg geen

aán$assing ondergaat.

Ter oriëntatie wordt doorgaans wel het hoogste belastingcniveau ge-

handhaafd

t o t d a t

kan

worden verondersteld

d a t

de

hydrodynami

sche

periode achter de rug

is (

meestal één

dag).

Hierbij

wordt een grove

i n d r u k

(maar

ook

niet meer

dan d a t )

verkre-

gen

van

de geconsol ideerde

wri

jvingseigenschappen

van het monster.

Op

deze

vorm

van uitvoering van de celproef

zal

hier niet verder

worden ingegaan omdat

b i j

het kade-onderzoek een meer j u i s t e

waar-

de

van de geconsolideerde

en c'-waarden gebruikt dient

t e wor-

den.

Voor het vaststellen van deze geconsolideerde grondeigenschap-

gegreiie beschrijving

van het gebruikte celapparaat en de toegepaste

proefprocedure i s t e

v i n d e n

in het rapport "Geconsolideerde celproe-

I

I

pen i s door het

L.G.M.

een celproefprocedure ontwikkeld. Een uit-

I I

ven"

( I I ) . I n

het

kort

i s deze procedure

a l s v o l g t

t e beschrijven.

Nadat het t e beproeven (ongeroerde) monster

i n

het celapparaat i s

geplaatst

wordt daarop

een verticale belasting aangebracht.

Bij

worden verbroken.

Dit

evenwichtsverl ies resul t e e r t onder meer

i n

een horizontale

u i t d i j i n g

van het monster, waardoor

i n

de

omrin-

Deze

u i t d i j i n g

en als gevolg daarvan de toename van

de d r u k i n

de

steunvloeistof, zal

zolang doorgaan t o t d a t

opnieuw evenwicht bereikt

wordt. De

d a a r b i j

behorende uitwendige spanningen

op

het monster

z i j n

wat betreft de verticale

t e

berekenen

u it

de aangebrachte

verticale belasting

en

wat betreft de horizontale

a f t e

lezen van

een manometer die de d r u k

i n

de steunvloeistof aangeeft,

Door

de toename

van

de isotrope spanning en

door

dilatantie-verschi

j n -

selen zullen

i n

het monster echter onbekende waterspanningen ontstaan,

l

een

voldoend

grote belasting

zal

het evenwicht

van het monster

I

I

gende vloeistof (water) een

d r u k wordt

opgebouwd.

.

I

~

(9)

zodat

de korrel spanningen onbekend bl i jven e

Men

l a a t

nu

het

monster

zolang

s t a a n ,

(waarbij het poriën-water vrij

kan

afstromen)

t o t

verwacht mag

worden

d a t de wateroverspanningen ver- dwenen z i j n . Als criterium wordt daarbij de verticale vervormings- sne'lheid

van

het monster gehanteerd.

Na

deze consol idatieperiode wil men de minimale steunspanning bepalen waarbij het monster nog j u i s t in evenwicht i s en

wordt

"gemohrd". Hieronder verstaat men het voorzichtig, druppe7sgewij.s aftappen

van

steunvloei stof u i t het celapparaat,

waardoor

de horizontal e steun- spanning terug1 oopt. Dit aftappen

van

vloeistof wordt voortgezet

t o t d a t

de steunspanning

na

het sluiten

van

het aftapkraantje weer toeneemt en het zakkingshorl oge een merkbare zakking aangeeft.

Daar-

na

wordt weer gewacht

t o t

een vooraf bepaalde, geringe verticale vervormingssnel heid

van

het monster

wordt

bereikt, waarbij dan de

s

teunspanni ng

wordt

af gel ezen

.

Deze steunspanning en

de

verticale spanning, uitgeoefend door de aan-

gebrachte belasting op het monster,

worden

n u

beschouwd a l s korrel- spanningen in het monster, waarbij nog j u i s t evenwicht i s . Vervolgens

wordt

een grotere verticale belasting aangebracht en wordt de gehele protedupe herhaald, enz.

Meestal worden op deze manier een viertal belastingctrappen afge- werkt en worden de daarbij evenwicht makende horizontale steunspan-

n i n g e n bepaal d .

Het

vaststellen

van

de wri jvingseigenschappen geschiedt vervolgens

door

het trekken

van

een raaklijn i n het diagram

van

Mohr aan de

twee "bezwi j kci rkel s "

,

di e het meest representatief geacht worden voor

de sterkte

van

het monster. De helling

van

de raaklijn geeft de

groot-

t e

van

de hoek

van

inwendige wrijving ( t g 4 ' ) aan, terwijl het door

de raaklijn afgesneden gedeelte

van

de r-as de cohesie (cl) van het monster aangeeft.

Opgemerkt dient t e worden d a t de aldus bepaalde t g

9'

en cl-waarden behoren b i j een zekere vervormingssnel heid

van

het monster; waar

in

het

voorgaand

gesproken

wordt

over evenwicht dient bedacht t e

wor-

den d a t d i t "evenwicht" geldt

voor

een zeer kleine verticale ver- vormingssnel heid. I n welke

mate

de schuifweerstand

van

de grond afhankelijk i s

van

de snelheid

van

vervormen, i s momenteel niet goed

aan

t e geven, Om hier

wat

meer inzicht in t e verkrijgen zijn

aan

het

(10)

.-

6

-

Het L.G.M. heeft destijds een vaste vervormingssnelheid gekozen om

een gelijk criterium

voor

a l l e celproeven t e hebben ( z i e 11).

De

hiervoor omschreven manier

van

u i t v o e r i y

van

celproeven i s

nu

enkele

jaren

in gebruik b i j

het

systematisch kade-onderzoek

voor

de bepaling

van

de geconsolideerde 4 '

en ?-waarden

van

de grond-

soorten die in

en

in de nabijheid

van

de boezemkade voorkomen. De resultaten

van

de proeven lijken, vooral

van

toepassing op klei-

gronden, betrouwbaar voor

het gebruik i n g1 ijvlakberekeningen, waar-

bij-de korrelspanningen

van

dezelfde orde

van

grootte zijn a l s de spanningen b i j

de

celproef. Deze uitspraak berust op een beschouwing

van

de ligging

van

de gevonden bezwijkcirkels

voor

de verschillende belastingsniveau's in het diagram

van

Mohr.

Daarbij b l i j k t d a t

deze

voor

het overgrote deel

van

de beproefde monsters een redelijk

goede ligging hebben ten opzichte

van

de, a l s

rechte

l i j n aangenomen, omhul 1 ende.

Een

uitzondering moet echter worden gemaakt

voor

de bezwi j kci rkel

,

behorende

b i j de kleinste verticale belasting. In vele gevallen

levert

de a l s kritiek beoordeelde belastingstoestand

van

het monster i n

het

diagram

een

r e l a t i e f kleine, niet

aan

de

gekozen

omhullende

van

'Coulomb rakende cirkel op. Dit verschijnsel kan soms worden toege- schreven aan d e inrichting van het celapparaat waardoor niet willekeurig kleine steunspanningen kunnen worden bereikt. Dit i s een nogal

betreurenswaardige zaak omdat immers de korrelspanningen in de boezem- kaden, door de r e l a t i e f geringe afmetingen daarvan, de doorgaans lichte grondsoorten en de r e l a t i e f hoge waterspanni ngen i

n

het al gemeen

v r i j laag z i j n .

De

vaststelling

van

de schuifweerstand b i j de kleinere korrelspanningen gebeurt in f e i t e door

een

extrapolatie vanuit de hogere bel a s t i ngsni veaus

,

steeds met a7 s voorwaarde d a t de orrhull ende

van

Coulomb een rechte i s .

Overigens

moet

worden

opgemerkt d a t n i e t in a l l e gevallen het " t e klein blijven"

van

de eerste bezwijkcirkel t e verklaren i s u i t de werking

van het

ceJapparaat

b i j lage spanningen. B i j een aantal

proeven

is

een

r e l a t i e f kleine bezwijkcirkel

gevonden

ondanks

het f e i t d a t de horizontale

spanning,

wat

het apparaat betreft, nog i n vol doende mate

kon

afnemen.

B1

i

jkbaar

i s in die gevallen

sprake

van

een

werkel i j k bezwijken

van

het

monster.

Dit

zou

erop

kunnen

duiden d a t d e omhullende

van

Coulomb

voor

de kleinere spanningen geen rechte i s .

(11)

. ..

__

I n

hoeverre overigens

ook

b i j een

goede

ligging

van

de bezwijk- cirkels ten opzichte

van

de omhullende een systematische afwijking

i n de beproevingsmethodiek aanwezig i s , bijvoorbeeld a l s gevolg

van

een zekere verkneding na de eerste bezwijkbelasting (het op-

brengen

van

de eerste belasing) i s

nog

niet nader onderzocht. Vergel i j kende proeven, uitgevoerd volgens verschi 1 lende methoden en eventueel een proefafschuiving op grote schaal zouden

voor

het vaststellen

daarvan

uitgevoerd dienen t e worden.

Aan

de eerst genoemde mogelijkheid

wordt

inmiddels gewerkt ( z i e I v )

Ter i l l u s t r a t i e i s op bijlage 2.1. het verloop

van

de steunspanning op en de zakking

van

een grondmonster b i j

de

verschillende belas- tingstrGppen tijdens de

U i

tvoering

van

een celproef aangeaeven * Deze grootheden worden b i j de uitvoering

van

de celproeven a l s routine 2

x

per dag afgelezen. Andere waarden, zoals de horizontale vormverandering

van

het monster en de hoeveelheid water die u i t het monster

wordt

geperst tijdens de proef, worden niet bepaald. Doordat de vervormingstoestand van het monster tijdens de proef niet vol Jedig bekend is

,

zullen de optredende spanningen slechts b i j benade- dering kunnen worden bepaald. Met behulp van een a a n t a l aannamen en de daarop afgestemde rekenprocedure( 11) wordt een

zo

goed mogel i jke cchat- t i n g van de werkelijke spanningen gemaakt, Een andere moeilijkheid b i j het berekenen

van

de j u i s t e spanningen in het monster

vormt

de niet zuiver cilindrische vervorming van het monster. Door de niet wri jvingsloze onder- en bovensteunplaat z a l e r immers een verstorende invloed op

het spannings- en vervormingsbeeld ontstaan.

De invloed

van

deze verstoring op de resultaten

van

de celproef l e i d t

t o t

een overschatting van de wri jvingseigenschappen. Dit bl i j k t ook u i t onderzoekingen verricht i n triaxiaal proeven waarbij achtereenvol-

gens

grondmonsters werden beproefd

met

(nagenoeg) wri jvingsloze en conventionele steunplaten

( V ï

en VII),

,

Het

zou daarom

sterk

aan

t e bevelen z i j n

na

t e gaan hoe g r o o t deze invloed

van

de eindwrijving i s op de gevonden wri jvingseigenschappen

(12)

. , . . J. - 8 -

3 ,

Nadere

beschouwing

van

de geconsol ideerde cel

proeven.

In het navolgende zal

aan

de hand

van waarnemingen van

voornamelijk de horizontale steunspanning en

van

de

optredende

zakkingen

van

het

monster

worden

getracht een beschrijving

t e geven van

het proces d a t

b i j de ui tvoering

van

een "geconsol ideerde" cel proef

zou

kunnen op-

treden.

Vooropgesteld

moet worden

d a t men e r zich

echter

van

bewust dient t e z i j n dat

het

gebeuren in een celapparaat

een

nogal gecompliceerd ge-

heel'%s. Het grondmonster zal b i j belasting zowel min of meer ( n i e t

1 ineair) elastisch a l s ook voornamel i j k plastisch

vervormen.

Het gecompl iceerde gedrag

van

de grond, d a t

op

d i t

moment

nog nauwe1 i j

ks

i n voldoende

aan

het werkel i jke gedrag aangepaste spanning-rek r e l a t i e s i s

weer t e

geven,

tezamen met

de gedeeltelijk n i e t

repro-

duceerbare eigenschappen van h e t celapparaat

en

de n i e t vol ledige informatie

over

het gedrag

van

het

monster

tijdens de celproef laten

geen

kwantitatieve behandeling

toe. De

beschrijving

van

het proces zal dan ook beperkt zijn

t o t

een voornamel i j k kwalitatieve beschrijving,

waarbij op onderdelen gebruik zal

worden gemaakt

van

eigenschappen

die

voor

elastische materialen gelden.

Een

studie naar een theoretisch

meer exacte beschrijving zal zeer

zeker

nodig zijn ( I V ) .

Laten

we a l s voorbeeld het 3e belastingmiveau van het monster

1 B

(zie bijlage 2 . 1 . ) eens nader bezien:we zullen

e r

daarbij vanuit gaan d a t

h e t

monster

na

zijn voorgaande belasting en aanpassing en dus j u i s t

voor

het aanbrengen van de belastingsverhoging in een k r i t i e k e span- ningstoestand verkeerde (de korrel spanningcirkel

r a a k t

aan de omhul- lende

van

Coulomb). De belastingsverhoging

wordt

r e l a t i e f snel, veelal

binnen 5 minuten

,

aangebracht. Bij de i n het algemeen ondoorlatende grondmonsters u i t de kaden zal tijdens

het

belasten nog nagenoeg geen

consolidatie

optreden

en zullen de

waterspanningen

i n

zekere mate toe-

nemen.

A l s

we

n u ,

al s gedachten-experiment

,

ervan

ui tgaan d a t de horizontale

b steunspanning%

na het

belasten n i e t

toeneemt,

dan zal

een

spannings-

beeld

o n t s t a a n

zoals i s aangegeven in figuur 3.1.

We

zien

hier d a t b i j de dan

opgewekte

korrelspanningen i n h e t grond-

monster

de spanningccircel (ver) boven de "kritieke" l i j n

van

Coulomb u i t r e i k t . Met andere woorden het monster zal b i j belasten in

een

bezwijk- toestand komen # waarbij door de optredende horizontal e uitdijing eev steun-

(13)

- 9 -

spanning i n de omringende vloeistof wordt opgebouwd. Deze druk z a l

zo

g r o o t worden d a t e r j u i s t weer evenwicht wordt bereikt.

In f e i t e verandert b i j belasten d u s zowel de v e r t i c a l e als de

horizon-

t a l e uitwendige spanning.

Als we

n u

ervan uitgaan d a t het monster over de hoogte homogeen vervormt

(wat

zoals eerder is opgemerkt s l e c h t s b i j benadering het geval i s )

en

b i j het belasten geen volumeverandering

van

het

monster

optreedt

zou

b i j een e l a s t i s c h e

vervorming

het vol gende

kunnen

worden

gesteld:

,

AV = o--dus E,, 2 E h = 0 3 A ' U v

+

2A'Uh = 0 .

en

u

= 1/3 (AU,

i

2~a,,)

Aangezien AU,, > A U h i s A U h

u

<

en dus

u

= fAuvs waarin f < 1

Au',, = Auv

-

U O f Autv = Auv

-

fAov = (l-f)Auv

v = volume van het monster

E = v e r t i c a l e vervorming Eh= horizontale vervorming uv= v e r t i c a l e grondspanning

V

u',,=verticale korrel spanni ng

bh? horizontale t o t a l e spanning

u' ,,=horizontale korrel spanning

u

= water(0ver)spanning.

Het spanningsbeeld d a t h i e r b i j o n t s t a a t i s weergegeven i n figuur 3.2.

Het

b l i j k t d a t een t e verwachten combinatie van korrelspanningen U',, en a ' h

na belasten i n het grondmonster n i e t kan bestaan: het monster bezwijkt ( t r a j e c t I i n het u,,/tijd en €,,/tijd diagram op bijlage 2 . 1 . ) .

Er

treden b i j d i t proces plastische vervormingen op. Hoewel door het gecompliceerde

karakter

van de

vervorming van

het grondmonster ( i n welke mate plastisch

vervormd

en is

deze

vervorming

van

het type "work-hardening" o f "work-

softening"?) het proces n i e t kwantitatief kan worden vastgesteld, kan wel

worden

gesteld d a t b i j het belasten de O h en

u

toenemen, zodanig dat een

korrel spanningstoestand o n t s t a a t zoals weergegeven i n figuur 3 . 3 .

(14)

-

10

-

Na

het verhogen

van

de belasting zal het grondmonster gaan consolideren; met het verstrijken

van

de t i j d zullen de in het monster aanwezige water- spanningen afnemen. Hiervoor

is h e t nodig

d a t water kan afstromen u i t

het monster. In het celapparaat i s d a t mogelijk gemaakt door poreuze stenen onder en boven het monster en

door

de plooien in de rubberzak

om

het monster. Het consolidatieproces, waarbij de waterspanning kleiner

wordt

en

de korrelspanningen toenemen, zal tevens een vol umeverkleining

van

het monster

t o t

gevolg hebben, Dit komt deels

t o t

uitdrukking in een voortgaande zakking(Ev/t

1.

deels door een afname

van

ah doordat

b l i j k b a a r E h een afname t e zien geeft ( t r a j e c t I1 in bijlage 2 . 1 ) ,Overigens moet worden opgemerkt d a t een afname

van

niet a l t i j d duidelijk u i t de waarnemingen bl i j k t .

De snelheid waarmee zich het consolidatieproces voortzet zal afhankelijk z i j n

van

de doorlatendheid

van

de grond en zal geringer worden naarmate de wateroverspanningen afnemen Hierdoor zullen zowel de toename

van

E" a l s de afname

van

a'h in een steeds langzamer tempo voortgaan ( t r a j e c t 111).

De beoordeling

van

de consolidatie wordt gedaan

aan

de hand van de zakkings- snelheid

van

het monster. Bij een voldoend kleine zakkingssnel heid wordt verondersteld d a t de consolidatieperiode voorbij

veroorzaakt, door "seculaire" effecten. Is deze zakkingssnel hei d bereikt,

dan kan een spanningsbeeld

o n t s t a a n

zijn zoals aangegeven i n figuur 3.4.

In

vele gevallen

wordt

geconstateerd d a t de aanvankelijke afname

van

uh

na verloop van t i j d verandert in een toename. Hierop zal l a t e r worden teruggekomen.

Als de vastgestelde zakkingssnel heid i s bereikt, wordt "gemohrd".

Daarbij

wordt

de horizontale steunspanning verminderd ( t r a j e c t IV) t o t d a t de "h na het sluiten

van

het

a f t a p k r a a n t j e merkbaar

oploopt ( t r a j e c t V )

en het zakkingshorloge een zichtbare zakking aangeeft.

Afhankelijk

van

de "voorzichtigheid" waarmede

wordt

gemohrd k a n een meer

o f minder grote wateronderspanning

o n t s t a a n .

Zo1 ang het monster geen vol umeveranderi ng ondergaat, kan onder de veronderstel 1 ing d a t het b i j benadering elastisch reageert, worden gesteld:

i s en de zakking wordt

o.m.

b AV = O + Aar',, 3. 2 A ~ ' h = 0

_ -

Voorts

U =

1/3

(AOV -k 2 A U h ) = 0 i s

u

= 2 AUh

3

ûmda t Au

o

d u s

u

<

o.

(15)

-

11

-

A. , 1. m,

.-

Na

het

"mohren" wordt

weer gewacht

t o t

de

wateronderspanni ngen "verdwenen"

z i j n . Dit

wordt ook

n u

beoordeeld

aan

de hand

van

de v e r t i c a l e vervormings- snelheid

van

het grondmonster ( t r a j e c t

VI).

De b i j deze geringe zakkings- snelheid afgelezen horizontale steunspanning

wordt

dan

tezamen

met de u i t

de aanwezige belasting berekende v e r t i c a l e

spanning

beschouwd a l s

een

kri- tieke

spanningstoestand

van

het monster. Opgemerkt

wordt

d a t behalve de reeds eerder genoemde "versteviging" van het

monster

door de eindwri jving

(van

decdrainagestenen) ook het f e i t d a t de afgelezen horizontale steun-

spanning t i j d e n s het consolidatieproces

na

het mohren steeds kleiner i s

dan de horizontale korrel spanning, kan leiden t o t een (geringe) overschat-

t i ng

van

de grondei genschappen.

In

het

bovenstaande i s het e f f e c t

van

de voortgaande vervorming van de

grond onder

constante schuifspanning

voor

de beschrijving

van

het proces

n i e t in de beschouwingen betrokken. I n r e a l i t e i t zal echter een ver- groting

van

de vervormingssnel heid (hoekverdraai ing) i n principe een vergroting

van

de ontwikkelde T

t e

zien geven

(en

omgekeerd). In hoeverre

een verschil in de vervormingssnel heid

voor

de aangetroffen grondsoorten een s i g n i f i c a n t e invloed op de 9 '

en

c'-waarden h e e f t , i s n i e t bekerld. Wei ka; wo;den opgemerkt dat i n de celproeven waarin uh voor een langere t i j d (nagenoeg) constant i s de zakking

van het monster

een nagenoeg

logaritmisch beeld geeft.

Er

is momenteel een onderzoek gaande naar de betekenis

van

de v e r t i c a l e vervormingssnel h e i d

van

het

monster

voor

de voorspel1 ing

van

het ver- vormingsgedrag

van

een kade.

(16)

-

12

-

4. Pogingen

t o t

verkorting van de cel proefprocedure.

.-

Het leek aanvankelijk d a t b i j de beproeving

van

de grondmonsters voor

het "Systematisch kade-onderzoek" volgens de hiervoor beschreven

pro-

cedure niet voldoende celapparaten beschikbaar waren

om

het gewenste onderzoekprogramma t e kunnen ui tvoeren. Het bl eek name1 i j k d a t , afhan- kelijk

van

de s t i j f h e i d

van

het monster, een volledig uitgevoerde proef ongeveer

4 t o t

8 weken in beslag

nam.

Het leek daarom zinvol na t e gaan

op

welke / - wijze een eventuele versnel1 ing

van

de beproeving kon

worden

gereal iseerd.

Een eerste poging daartoe i s door het L.G.M. ondernomen. Getracht werd u i t de eerste s e r i e

(van

10) waarnemingen

na

het mohren t e voorspel- len hoe groot b i j een bepaalde verticale belasting de steunspanning

zou

zijn op het t i j d s t i p

waarop

het monster de

van

t e voren vastgelegde verticale vervormingssnel heid (toen 100

proef leverde een rede1 i j k resultaat op, maar d e tijdwinst bleef zeer beperkt ( I I )

.

Een tweede poging werd door het C.O.W. ondernomen. Dairtoe werden a l l e r - e e r s t

van

een flink a a n t a l celproeven de waarnemingsstaten (betreffende

h e t verloop van de verticale verkorting van het monster en het verloop

van

de horizontal e steunspanning) wat nauwkeuriger bestudeerd.

Het viel daarbij op d a t , zoals reeds in paragraaf 3 i s opgemerkt, de horizontale steunspanning na een aanvankelijke snelle s t i j g i n g (na een verhoging van de belasting) een daling vertoonde, waarna

voor

het meren- deel

van

de beproefde monsters weer een l i c h t e s t i j g i n g o p t r a d . Dit

zou

kunnen betekenen d a t het monster tijdens het consol idatieproces in een kritieke korrel spanningstoestand was gekomen. Ook kwam het regelmatig

voor dat de waarnemingen geen duidelijke afname van de horizontale steun- spanning t e zien gaven; de steunspanning liep

na

een aanvankelijke zeer snelle stijging b i j het belasten langzamer

op.

Mogelijk i s b i j een deel

van

deze gevallen wel een daling

van

de steunspanning opgetreden, maar

heeft d i t proces zich binnen twee afleesti jdstippen voltrokken.

b Bovendien viel b i j deze nadere beschouwing

van

de waarnemingen op

d a t

de afgelezen steunspanning enige t i j d

na

belasten ten naaste b i j over- eenkwam (meestal i e t s groter was) dan de

door

het L.G.M. gebruikte spanning

na

h e t mohren b i j een verticale vervormingssnelheid

van

100 p/dag. Teneinde

na

t e gaan of d i t verschijnsel zich systematisch

vlaag)

zou

bereiken. Deze

(17)

-

13

-

.

b i j e i ke beproeving voordeed werden van de i n h e t verleden u i t g e v o e r d e langzame c e l proeven de beschikbare waarnemingen a l s v o l g t bewerkt:

-

van e l k b e l a s t i n g s n i v e a u werd de h o r i z o n t a l e steunspanning ongeveer

één dag na h e t b e l a s t e n bepaald. Tezamen met de v e r t i c a l e spanning werd d i t a l s de k r i t i e k e spanningstoestand aangehouden,

-

i n d i e g e v a l l e n w a a r b i j één dag na h e t b e l a s t e n de steunspanning nog steeds afnam werd de minimale waarde van de steunspann,ing g e b r u i k t , o f werd, zo d a t voorkwam, d i e steunspanning g e b r u i k t d i e gedurende één dag c o n s t a n t was gebleven.

Met de bijbehorende v e r t i c a l e spanning werd h i e r u i t weer de a l s k r i - t i e k beschouwde cpanningstoestand bepaald.

U i t de volgens d i t r e c e p t voor e l k e p r o e f verkregen k r i t i e k e spannings- combinaties werden dan weer de w r i jvingseigenschappen 4 ' en c i bepaald. Een o v e r z i c h t van deze r e s u l t a t e n met de bijbehorende, reeds e e r d e r

be-

paalde (9' en c'-waarden 9 behorende b i j de e e r d e r genoemde proefprocedure

met h e t c r i t e r i

um:

v e r t i c a l e vervormi ngssnel h e i d 100 p/dag, i s weergegeven op b i j l a g e 4.1. Een o v e r z i c h t van de v e r s c h i l l e n tussen de gemiddelden

van

#I',

t g $ ' en c ' de s c h u i f s p a n n i n g b i j een normale spanning van

0 , l k g f

/

cm2 ( T ) en van 092 k g f

/ cm

( T b i j l a g e 4.2.

In

d i t o v e r z i c h t i s een onderscheid gemaakt tussen e n e r z i j d s k l e i - en " k l e i i g e " monsters en a n d e r z i j d s de veenmonsters, omdat de l a a t s t e d u i d e l i j k meer s p r e i d i n g vertonen i n de a a n g e t r o f f e n v e r s c h i l l e n dan de e e r s t genoemde.

De op b i j l a g e 4.2. genoemde v e r s c h i l l e n geven, vooral voor de n i e t - v e e n - monsters, voldoende a a n l e i d i n g om de b e t e k e n i s van een s n e l l e r e proef, u i t g e v o e r d volgens een r e c e p t z o a l s h i e r v o o r i s genoemd, nader t e onder- zoeken. D i t nader onderzoek was ondermeer n o o d z a k e l i j k omdat de nu voor de b e p a l i n g van de (9' en c ' - waarden g e b r u i k t e oh-waarden o n t l e e n d wer- den aan een v o l 1 e d i ge u i t g e v o e r d e "1 angzame" c e l p r o e f .

Het was n i e t b i j voorbaat u i t t e s l u i t e n d a t b i j een v e r k o r t e u i t v o e r i n g volgens de s n e l l e r e methode a f w i j k i n g e n zouden kunnen ontstaan, d i e n i e t naar voren kwamen door de langzame procedure,

Een meer d i r e c t e v e r g e l i j k i n g tussen de r e s u l t a t e n van b e i d e u i tv o e r i n g e n van de c e l p r o e f en een zo m o g e l i j k b e t e r i n z i c h t i n h e t proces van de s n e l l e r e p r o e f werden daarom n o o d z a k e l i j k geacht.

t

2

1

i s weergegeven op

* t

(18)

... . . . . . .-., . . . . . .. . * .

-

14

-

5,

De

"snellere" proef.

. .

Uit de resultaten

van

de,

op

bijlage

4.2'

. .

gegeven, vergelijking

van de

gevonden

9 I

en c'-waarden

bij

respectieve1

ijk

de "langzame" en de

"snellere" cel proef

zou

geconcludeerd kunnen worden dat het monster

na het aanbrengen van de belasting en reeds voor het mohren

in

een

kritieke spanningstoestand geraakt.

Dit

ZOU

erop kunnen wijzen dat tijdens de eerste consolidatieperiode

bij de-langzame celproef (zie paragraaf

3 )

zodanige wijzigingen in

waterspanningen en di entengevol ge vol urneveranderingen plaatsvinden dat

'automatisch" de kleinste steunspanning wordt bereikt. We willen hier-

bij even nader stilstaan en trachten aan te geven onder welke voorwaar-

den dit

kan

optreden. Hierbij moet echter onmiddell ijk worden opgemerkt

dat door het gebrek aan inzicht

in

het juiste gedrag van de grond slechts

een grove benadering mogelijk

is.

Veronderstel dat de korrelspanningen van een belast monster

bij

het

begin van het consolidatieproces juist een zodanige verhouding bezit-

ten dat de cirkel van Mohr (van de korrelspanningen) jcist aan de

omhullende van Coulomb raakt (zie fig.

5.1)

Is

dit het geval dan geldt:

--

Voorts

is

O = u' t

u.

en

v i = o h O . I ' t

uoo

vo

O V, O

B i j

het consolideren zal de waterspanning u gaan veranderen.

Op

tijdstip

t kunnen de veranderingen

in

de waterspanning als volgt worden uitgedrukt:

Als de korrelspanningen bij het consolidatieproces minstens een kritieke

verhouding moeten blijven bezitten moet

N u

was

(1)

.

u'

Q ' I =

ltsin

4 '

(19)

-

15

-

Het verschil is

'UAt

-

a;7

1

1

+

sin,$'

3

u'

-

a'

vt

vO 1

-

sin

9 ' O of

,na substitutie

( 2 )

De veran eringen in de steunspanning

zijn

als volgt te schrijven:

..

zodat

Substitutie

van (4)

in

( 3 )

Uitgewerkt:

noht '2

sin

9' P

- >

.I

. .

"t

-

I

+

sin

Deze uitdrukking stelt dus de voorwaarde vast waaronder

de

(korrel spanning%)

cirkel van Mohr blijkft raken aan

de

omhullende van Coulomb,

Opgemerkt wordt dat een eventuele cohesie geen invloed heeft; van belang

zijn

slechts de verschillen in korrelspanningen en waterspanningen.

De vraag

is

nu

o f

bij het gebeuren in

de

celproef tijdens het consolideren

van het monster aan de zojuist genoemde verhouding tussen

ah

en u wordt

voldaan.

Bij

het afnemen van de waterspanningen in het monster zal het

volume daarvan verminderen. Stel nu dat door de veranderingen

van

de

horizon tal e afmetingen

h.

ZITR = AVh =:,,

-

1 (ut

-

u0).

A

Eh'

Dit betekent een volumevergroting van de celruimte van

b

waardoor de horizontale spanning

in

de

celruimte zal afnemen.

Een

wijziging van deze spanning resulteert

in

een volumeverandering van

.

(20)

. ..

-

16

-

de cel

ruimte

vol gens

"cel

-

O h

o

,

waarin Sa een maat i s voor de s t i j f h e i d van de cel.

- h t

'a

Onder de veronderstelling d a t het water i n de cel onsamendrukbaar i s

geldt

n u

Of ui,tgewerkt:Ao

De

voorwaarde

voor

deze verhouding was A U 2 sin 9 '

h, d u s

sa

2 sin 0 ' - > = 1 t s i n

+ '

A

-

- . 1 t sin 0 '

AUt

#

Voor

de $'-waarden die i n de praktijk van het grondonderzoek worden

ontmoet varieërt de functie 2 sin 4 ' tussen de waarden '0,4

voor

1

+

sin 9 '

4 ' = 15' en "0,7$

voor

0 ' = 35' (zie bijlage 5 . 2 . ) .

Zoals t e verwachten i s de verhouding tussen de "stijfheid"

van

het

monster b i j het consolideren en de s t i j f h e i d

van

het celapparaat be- slissend

voor

het a l d a n niet "automatisch'l

mohren.

Overtgens

moet

worden opgemerkt d a t de afgeleide formule weinig meer dan theoretische waarde heeft, omdat van een v r i j vergaande vereenvoudi- ging van het probleem i s ui tgegaan. Deze vereenvoudi gi ngen betreffen voornamel i j k , naast de reeds genoemde uitgangspunten

-

de cirkel van Mohr voor de korrelspanningen raakt aan'de omhullende

b

-

de

lineaire r e l a t i e tussen volumeveranderingen

van

het monster in

-

de water- en korrelspanningen z i j n homogeen over het monster v.erdeeld,

-

de ware grondeigenschappen, zoals het voorbijgaan aan de dilatantiever- schi jnselen

on

de invloed

van

de schuifspanning op

het

vervormingsge-

. d r a g

van

het monster ( t i jdsafhankel i jkheid).

van

Coulomb b i j het begh

van

het proces,

(21)

-

17

-

We

zullen

nu,

met het bovenstaande i n gedachten,

aan

de h n n A van waarnemingen proberen enkel e concl usi es t e trekken. We beschouLien e e r s t daarvoor

het verloop van u t en c v / t

van

monster

1B

( b i j l a g e 2 . 1 . ) .

We

zien, d a t na

het

beëindigen

van het aanbrengen

van

de belasting de afneemt. ü i t kan alleen maar a l s b i j

het

consolideren inderdaad een

vol umeverkleining

van

het monster optreedt, zoals hiervoor beschreven.

Na

enige t i j d

wordt

echter een minimum bereikt

waarna

de steunspanning g e l e i d e l i j k g a a t oplopen. Dit

zou erop

wijzen d a t

het

monster t i j d e n s

het

cgnsolideren i n een k r i t i e k e spanningstoestand i s geraakt o f

nauwkeuriger

gezegd: de horizontale vormveranderingen a l s gevolg

van

consol i d a t i e van het monster worden overtroffen

door

de u i t d i j i n g a l s gevolg

van

bezwijken. Mits de waterspanningen i n het monster n i e t

t e

groot

z i j n

op

d a t t i j d s t i p kan dus het bereikte minimum

van

de

steunspanni ng

worden

beschouwd a l s behorende b i j

een

bezwi j ktoestand

van

h e t

monster.

Hierbij wordt dan afgezien van

het

vastleggen van de

steunspanning

b i j een zekere vervormingssnel heid (uitgedruk in

een

ver-

Na het belasten

wordt

n i e t a l t i j d

eerst een

daling

van

de steunspanning geconstateerd,

maar

b l i j f t de steunspanning, na de s n e l l e s t i j g i n g b i j het belasten, in een steeds langzamer tempo toenemen, Blijkbaar ver- keert het

monster

b i j het consolideren continu i n een bezwi jktoestand.

A l s

nu

de wateroverspanningen d a a r b i j voldoende klein geworden z i j n ,

zou

de dan

heersende

steunspanning a l s een k r i t i e k e waarde

kunnen

worden beschouwd.

h!

“h

t i c a l e zakkingssnelheid) van het monster. i

Bovenstaande gedachten waren op een gegeven moment u i t g e k r i s t a i 1 iseerd. Omdat het n i e t mogelijk bleek l a n g s theoretische weg

t o t

een oplossing

t e komen i s besloten een vergelijkend onderzoek u i t t e voeren. Dit onder-

zoek

zou

dan i n hoofdzaak bestaan u i t het beproeven

van

grondmonsters volgens de L.GOM.-methode ( 11) waarbij een v e r t i c a l e vervormingscnelheid

van

100 u/dag a l s criterium

zou

worden gehanteerd

en

daarnaast het

beproeven

van monsters

van

een zoveel mogel i j k gel i j ke samenstel 1 i ng volgens de

door het

C.O.W. ontwikkelde gedachten.

D i t l a a t s t e

komt

dus i n f e i t e neer op het volgende recept (per belas- t i ngniveau) :

.de

steunspanning wordt

afgelezen

na

1 d a g s t e n z i j de steunspanning dan

nog steeds d a a l t ,

In d i t geval wordt de steunspanning afgelezen als deze gedurende één dag

(22)

-

-..

-

18

-

niet verandert

of.

een stijging vertoont.

De hierbij gekozen periode

van

1 d a g

na

het belasten

kwam

voort

u i t

de resultaten

van

eerdere proeven (volgens de I.G.M.-methode)

waar-

b i j

bleek

d a t de

consolisatieperiode, beoordeeld aan het gedrag

van de

r e l a t i e

E d t ,

achter de rug was.

Ter oriëntering het

volgende: Bij

2-dimensionale consolidatie

( i n

de

lengte-richting van het monster)

i 5

voor het verkrijgen van

90%

conso-

l i d a t i e een consolidatie-coëfficiënt

i n

de orde van

5.îO-4 cm2/s

ver-

e

i

s t-.---

Als wordt verondersteld

d a t

waterafvoer eveneens

i n h o r i z o n t a l e z i n

plaats heeft wordt de vereiste consol idatie-coëfficiënt vermindert

t o t een waarde kleiner

dan

lOW4

crn2/s.

Hieraan

kan b i j

de grondsoorten zoals die

n a b i j

de kaden

worden aan-

getroffen

b l i j k b a a r

worden

voldaan;

een

Inv = 0,l CM /kgf

en een

k = 10m8

cm/s betekenen een

c v = 10'4

cm2/s.

2

(23)

-

19

-

6.

Het

vergel

i j k e n d

onderzoek.

Voor

een d i r e c t e vergel ijking

van

de twee proefprocedures was het

n o d i g

t e

beschikken

over

een

grondsoort

waarvan

de spreiding i n de grondeigenschappen

zo

gering mogelijk was. Bij het opzetten

van

de proef werd de voorkeur gegeven aan monsters

van

een grondsoort d i e

onder

natuur1 i j ke omstandigheden gevormd was boven k u n c t m a t i g aange-

maakte

monsters.

Ook werd-destijds

door

het

L.G.M.

de mogelijkheid

van

het aanmaken

van

monsters met

bepaalde eigenschappen

en

een

geringe spreiding op

korte termijn

betwijfeld.

Na

s e l e c t i e

van een a a n t a l

terreinen i s u i t e i n d e l i j k de

keuze

gevallen op

een

gebied langs de Weipoortse Vliet n a b i j de

spoorbaan

Leiden-Alphen

aan

de R i j n

waar

een homogeen geologisch profiel aanwezig i s (Oude R i j n klei ) en waar

reeds

eerder onderzoek

was

verricht ten behoeve

van

de beoordeling

van

de s t a b i l i t e i t

van

de kade. Verwezen wordt naar het r a p p o r t CO-21202-9/31, d a t door het L.G.M.

i s opgesteld, en waarin ondermeer ook

een

beeld

van

de s i t u e r i n g van het t e r r e i n en een overzicht van het v e r r i c h t t e veldonderzoek wordt gegeven.

De e e r s t e vraag

nu

was

hoe

uitgebreid

h e t

t e verrichten vergelijkend onderzoek,

zou

moeten z i j n

om

d a a r u i t conclusies met een voldoende mate

van

zekerheid

t e

kunnen trekken.

Voor

de beantwoording

van

deze

vraag

was het nodig inzicht

te

hebben i n de

t e

onderzoeken spreiding van de

+

I en c -waarden (T -waarde)

van

een a l s "homogeen" t e kl ass i f i ceren

grond.

Voor

de schatting daarvan stonden de resultaten van reeds eer-

der

uitgevoerde cel proeven op daar in de nabi j e omgeving gestoken grondmonsters, t e r beschikking. Deze celproeven bestonden u i t 2 s e r i e s

van

e l k 3 monsters d i e ~p eenzelfde diepte waren gestoken met dicht b i j el kaar gesitueerde boringen. De resultaten van deze celproeven z i j n samengevat op bijlage 6,lA.Naast de door het L.G.M. vastgestelde (9' en cl-waarden, gebaseerd op een keuze

van

twee a l s maatgevend gestelde

cirkels, z i j n ook de waarden die volgen u i t

een

c o r r e l a t i e

van

de hoofd-

spanningsparen

van

de bezwijkbelastingen bepaald. Dit i s uitgevoerd

volgens

het

systeem p1 = ap2 f

b

waarin a

=

1

-t sin 4 ' en b zclvW

F-

1

-

sin l-sin 9 '

(24)

. . . . . . - . . . . .. __

I

1

:.. _.

..

-

. 20

-

doordat

deze i n vele gevallen ni et

betrouwbaar

geacht wordt.

( z i e

par.

2 ) .

Ook

deze

waarden

van

O ' ,

t g 4 ' ,

c ' ,

T

behorende standaardafwijking op bijlage 6.1B aangegeven.

Uit deze gegevens b l i j k t d a t de Standaardafwijking in de t g 9 '

ongeveer 10% i s ,

voor

de cohesie i s deze

wat

groter (-20%).

-De standaardafwijking in de a .

en

T varieert

van

ca. 5% t o t

15% en b e d r a a g t gemiddeld rond 10%.

A l s wé e r

n u

van

uitgaan d a t de standaardafwijking in de schuif- weerstand

van

de

t e

onderzoeken grond

t e

schatten i s op 10%: i s

t e

bepalen hoe g r o o t de steekproef (= h e t aantal monsters) voor

iedere s e r i e

moet

z i j n , wil men daaruit conclusies kunnen trekken die een zekere mate

van

betrouwbaarheid hebben.

Hierbij wordt e r

van

ui tgegaan d a t de mechanische eigenschappen

van

de

grond

t e

beschrijven zijn

met een

normale verdeling. Dit zal

zeer

waarschijnlijk binnen beperkte

grenzen een

vol doende benadering z i j n (zie

ook

I X en XI).

Veronderstellen

we voorts

nog d a t de resultaten

van

beide series proeven eenzelfde standaardafwijking van

IS%

zul lon

bezitten dan volgt. d a a h i t d a t de standaardafwijking

van

de verschillen

waarnemingen bei de reeksen).

Met het uitgangspunt d a t e r geen verschil in de gemiddelde waarde

van

de T zal z i j n (nulhypothese pI

-

p2= o

) ,

l i g t het kritieke

en 'I zijn met de bij-

O ¶ k o $ 2

o

3 1 0'2

F

s

k 3 i

(waarin n

en

n

respectieve1 i j k het aantal

- -

gebied tussen

>i

-

7

tha,nl+n2-2

'Sd en

-

Y "'"&a,ni+m-2*Sd

B i j een keuze

van

8 monsters in iedere s e r i e b l i j k t d a t deze nul- hypothese met 95% zekerheid gesteld kan worden a l s het verschil in het gemiddelde

van

de resultaten niet groter i s dan de standaard-

afwijking

van

de afzonderlijke reeksen-uitkomsten

van

iedere proef- methode ( z i e bijlage 6 . 2 ) .

Besloten werd

om

een serie van twee maal 8

monsters

t e beproeven.

Een 9-tal boringen voor net verkrijgen van de r!?onz?xrs werd in

januari

1972 uitgevoerd.

Een uitgebreide beschrijving

van

de plaats Ilan de boringen en diepte onder het maaiveld

waar

de monsters gestoken z i j n , i s t e vinden in

(25)

-

21

-

De

v a r l a t i e over de diepte waaruit ~ + 2 grondmonsters zijn genomen i s

groter

dan de

opzet

was,

Dit bleek echter noodzakelijk d o o r d a t in

de klei nogal onverwacht veel houtresten voorkwamen die zoveel moge- 1 i j k bui ten de monsters zijn gehouden.

In het r a p p o r t i s aangegeven hoe de monsters verdeeld z i j n over de beide, op de verschillende wijze t e beproeven, series: bij deze ver- deling i s afwisselend het "diepe" monster in

een

van

de beide series geplaatst en omgekeerd.

De

erre- serie

van

8 monsters werd

nu

beproefd (in een normaal uitge- voerd standaardcelapparaat) volgens de

door

het

L.G.M. gebruikte methode (11).

De andere serie

van

8 monsters werd beproefd volgens de eerder in

par.

5 genoemde kortere C.O. W.-uitvoering.

--

In

het eerder genoemde

L.G.M,-rapport

zijn de proefresul taten

van

de beide cel proefprocedures opgenomen en vermeid welk overi g onderzoek

werd

verricht. Ook

daarvan

z i j n de resultaten weergegeven., Dit betreft onder andere waterspanningsmetingen in het terrein, de Atterbergse grenzen van a l l e monster, het humusgehalte

van

op één

na

a l l e monsters, en het kalkgehalte en de korrelverdeling van de lutum- en a j l t f r a c t i e

van

een viertal monsters.

Een

en ander i s uitgewerkt in par.

7.

Bij het onderzoek naar de wrijvingseigenschappen

van

de monsters i n

beide series cel proeven werd na de beëindiging van de eigen1 i jke proefprocedure nog een aanvul 1 ende meting gedaan.

Bij de langzame celproef werd na bereiken

van

een zakkingssnelheid

van

het monster

van

100 u/dag

na

het mohren nogmaals gemohrd om een inzicht in de reproduceerbaarheid

van

de horizontal e steunspan- n i n g t e krijgen.

B i j

de

C.0.W.-celproef werd na de laatste aflezing gewacht t o t de zakkingssnelheid gedaald was

t o t

100 u/dag, gemohrd en

daarna

weer gewacht

t o t

de zakkingssnelheid

van

100 d d a g

waarna

de O h

opnieuw werd afgelezen.

I n

principe werd hierdoor de snellere proef besloten met een u i t - voeringswijze

van

de laatste betastingstrap overeenkomstig de lang- zame methode.

(26)

.

-

22

-

Deze gegevens kunnen bijdragen t o t een conclusie ten aanzien van de overeenkomst o f het verschil in beide proefmethoden.

Tevens z i j n twee monsters beproefd vol gens de

L.

G,

M.

-methode, na

beëindiging van de proef en na zwelling opnieuw belast. In

p a r ,

8 z i j n de resultaten uitgewerkt.

(27)

-

23

-

.. -

Beschouwi n g

van

de resul taten

van

het vergel i j kend onderzoek. De resultaten

van

de celproeven op beide series grondmonsters z i j n aangegeven in het L.G.M.-rapport C0-21202-9/31; bijlagen

R 2 t o t

en met

R4.

De resultaten

van

de celproeven op monster 3A, boring V en monster 4A, boring VI zijn mogelijk niet betrouwbaar

omdat

b i j het uithalen

van

het monster u i t het celapparaat bleek d a t

van

beide de celzak (het rubberomhulsel

rond

het monster) lek was. De resultaten

daarvan

zijn%i j de verwerking buiten beschouwing gelaten.

Bij het uitwerken zal herhaaldelijk gebruik worden gemaakt

van

ge- middel den en standaardafwijking al s kenmerkende parameters

voor

een groep waarnemingen. Daarbij

wordt

ervan uitgegaan d a t de verschil lende grootheden

(r,tg

Beide proevenseries zul l e r eerst afzonder1 i j k

worden

beschouwd

om

duidel i j k de sprei di ng

van

de grondeigenschappen (binnen een opper- vlakte

van 4

x

4

m

en een hoogte van ca. l m ) t e laten uitkomen,

Daarna zal een vergel ijking

van

de resultaten worden gepresenteerd,

,c1 ,T enz) s t a t i s t i s c h een b i j benaderinp

normale verdeling bezitten ( z i e ook IX en XI)..

2

De L.G.M,;serie.

De

resultaten

van

de onderstaande proeven z i j n beschouwd:

-

de wrijvingseigenschappen ( t g 9 ' en c l ) .

-

de torvane waarden (T.V.)

-

de Atterbergse grenzen: de vloei grens, de rol grens, de pl a s t i c i t e i t s -

-

de tiumusgehal t e n .

Voorts

zijn

voor

een aantal belastingsniveaus (korrelspanningen) de schuifweerstandwaarden berekend

om

de variatie in de schuifweerstand

,

die voortvloeit u i t de gemeten 4 ' en c'-waarden, nader vast t e stellen. Bij het gemiddelde soortelijk gewicht

van

de grond: y= ca 1,5 t f / m

l i g t

de

korrelspanning in het terrein op 2 à 2,7

rn

beneden maaiveld op

een niveau

van

0,2 à 0 , 3 k,gf/cm2.

een waterspanning

van

ruim

1

m

wk (zie bijlage

R 1

van

het L.G.M.9

rapport

)

De

voor

beide genoemde korrelspanningen (0,Z

en

0,3 kgf/cm ) berekende schuifspanning (-rd ,p

index (P. I . ) en de kleefgrens

3

Hierbij i s rekening gehouden met

2

(28)

-

24

-

standaardafwijking zijn

op

bijlage

7.1

samengevat.

I

Naast

de

door het

L.G.M. aangehouden $ ' en c'-waarden, bepaald

door

het

trekken

van

de raakJijn

aan

twee representatief geachte bezwijk- cirkels, zijn de wrijvingsgrootheden ook bepaald u i t een correlatie

van

de haofdspanningen.

Hiervoor zijn de hoofdspanningsparen

van

de

2e

t o t en met

de

4e

bezwi j kbel a s t i ng gecorrel eerd op de manier

zoals

aangegeven in

par.

5.

Het

laagste belastingsniveau i s daarbij niet betrokken omdat deze cirkel, zoaïs-reeds opgemerkt, de neiging

vertoont

" t e

klein" t e z i j n .

De

resultaten

van

deze bewerking z i j n

eveneens

op bijlage

7 . M

aangegeven.

De

verschillen

per

monster in de t g 4 ' , c ' en r-waarden zijn over

het

algemeen n i e t ,

groot.

Afwijking in de cohesie

t o t

ruim 10%

komt

echter

voor.

Het verschil tussen de gemiddelden (zie bijlage 7.1,) i s zeer gering;

de

door

het

L.G.M.

gekozen 4 ' en c'-waarden zullen echter wel t o t een gemiddeld i e t s

hogere

schuifsterkte leiden.

De

resultaten (gemiddelde en spreiding) van de overige proeven z i j n

op bijlagen

7.2A

samenqevat.

Door

de verschillen i n diepte

waarop

de monsters

genomen

z i j n k a n in

de resultaten mogelijk een van de diepteligging afhankelijke variatie

van de grondeigenschappen optreden. Om d i t

na te

gaan is

van

de boven-

genoemde eigenschappen een overzicht samengestel d , waarin de eigen- schappen a l s functie

van

de diepte worden aangegeven (verwezen wordt

naar

de bijlagen 7 . 3 en 7 . 4 . ) .

De

afhankelijkheid

van

de wrijvingseigenschappen i n de diepte l i j k t

enigszins

aanwezig

t e

zijn.

De

t g

+'-waarden geven

enige,

maar

nauwelijks een significante, toename t e zien

met

de diepte; de toename

van

de

cohesie i s

wat

duidelijker. De schuifspanning ( T ~

en

, ~

beide factoren

een

duidelijke

toename met

de diepte. t

vertoont,

door de samenwerking

van

Tevens

i s de spreiding in de berekende

Het

b l i j k t d a t de spreiding in het horizontale vlak willekeurig i s . schuifweerstandswaarden in

'

het

horizontale v l a k nagegaan. Op bijlage

7.5A

i s een'overzicht gegeven.

(29)

-

25

-

van"e1 k monster een torvaneproef uitgevoerd. De gegeven T.V. -waarde

is

het

gemiddelde

van

deze twee uitkomsten. Op bijlage 7.6 is na-

gegaan of e r globaal verband bestaat tussen de T.V.-waarde en de schuifweerstand, bepaald met behulp

van

de wri jvingseigenschappen t g

9 '

en c ' .

Het b l i j k t

d a t

e r geen verband kan worden aangegeven. Opgemerkt wordt d a t de T.V.-waarden

van

dezelfde orde

van

grootte zijn als de schuifspan- ning b i j een normaalspanning

van

0,3 kgf/cm b

Nagegaan'is of de diepte

waarop

de monsters gestoken zijn

van

invloed

i s geweest op de gemeten T. V . -waarden Het resul

t a a t

i s eveneens weer- gegeven op bijlage 7.6.

2

De mogelijke samenhang

van

de wri jvingseigenschappen met de fysische eigenschappen van de grond i s eveneens onderzocht. Hierdoor i s een van

de

wri

jvingseigenschappen onafhankel i jke informatie

over

de homogeni- t e i t

van

de grond verkregen. Bovendien zou,bij een zeker verband tussen de fysische eigenschappen en de wri jvingseigenschappen, langs indirecte weg conclusies

over

de vergel i jkbaarheid van de beide proefprocedures

getrokken kunnen worden. Het verband tussen de pl asticiteitsindex

en

t g

4

'en de andere wri jvingseigenschappen i s aangegeven o p bijlage 7 . 7 . Volgens ( I V ) bestaat e r een verband tussen sin 4 ' en de plasticiteitsindex. Op bijlage 7.8.

fende r e l a t i e zoals in (IV) i s opgenomen. Het beeld s l u i t redelijk aan

b i j

het

d a a r aangegeven verband P . I .

-

sin

d,

hoewel binnen d e groep

waarnemingen de rel a t i e geheel anders 1 i g t .

Op bijlage 7.9

.

van

de monsters.

Er

b l i j k t een zeker verband t e bestaan tussen het humusgehalte

van

de monsters en de u i t de proeven bepaalde t g

+-waarde.

Het -kmUSgehalte en de cohesie zijn in het geheel niet afhankelijk, terwijl e r een redelijk goed verband bestaat met de T-waarde. In hoeverre deze overeenkomst

toeval o f systematisch i s , i s op d i t moment niet t e beoordelen.

zijn de P . I . en sin $-waarden ingetekend op de betref-

i s bovenstaande weergegeven

voor

het humusgehal t e

0 ' De C.O.W. s e r i e .

De

proefresultaten

van

de C.O.W. s e r i e zijn overeenkomstig de L.G.M. s e r i e verwerkt. De resultaten

van

de celproeven zijn op de bijlage 7.1B

weergegeven. Hierbij i s weer zowel

van

de

door

het L.G.M. gekozen waarnemingen a l s

van

de "gecorreJeerde" uitkomsten gebruik gemaakt

Cytaty

Powiązane dokumenty

Historia literatury polskiej stała się w pewnych miejscach czy w pewnych aspektach „niepoprawna”, w innych odsłoniły się czarne dziury.. Pamiętam artykuł Jana Błońskiego

Według Possela i Bielickiego sprawa ta łączy się ściśle z postacią Twardow skiego.. Barbara Giżanka oczywiście nie wchodzi tu w

Dotychczasowe edycje spuścizny pamiętnikarskiej Henryka Bogdańskiego ob­ jęły jego wspomnienia z powstania listopadowego (Lwów 1882) oraz z konspi­ racji

i ograniczeń dziecka w procesie terapii, przyjrzenie się indywidualnym cechom dziecka nie wynikającym ze

Nagroda może być przyznana za tłumaczenie książki, artykułu lub cyklu artykułów z języka obcego na język polski lub z języka polskiego na język obcy.. Liczymy

Rdz 5 umieszcza go w genealogii ludzkości, gdzie podkreśla się jego podobieństwo do Boga (5,1) oraz narodziny Seta, który przychodzi na świat, gdy Adam ma 130 lat.. Nie

Judicial review of administrative action refers to a specific type of conflict administrative proceedings subject to administrative justice jurisdiction rules, but most of rules

Przewodność cieplna matrix (szkieletu ziarnowego) Wartości przewodności cieplnej szkieletu ziarnowego (ry- sunek 4) uzyskane za pomocą różnych modeli wykazują za- sadniczo