Proeven ter bepaling van beddingsconstanten voor buisleidingen en platen te Almere-Haven.

(1)

(2)

I

' I

I

U

I

1 I

I

U

I

rl

BLrôO-4

.:

' Procvcm t e r S e p n ï i n g van b e d d i n g s c o n s t a n t e n \.To~>I: buis- 1 e i di. n ge n en p 1. a t.e ri

_prs

co-231 3?r//39 , t

(3)

,

I

laboratorium

voor

grondmechanica

delft

4

stichting waterbouwkundig laboratorium

postbus 69, 2600 AB delft stielijesweg 2, delft telefoon O1 5.56 92 23 telex: 3332Ksolab nl

postgiro: 234342

bank: mees en hope nv delft rekm. 25.92.35.911 I

RAPPORT

Proeven ter bepaling van beddingscunstanten

voor buisleidingen en platen

te Almere-Haven

I

-I

I

-li

1 I

I

-1

1 I

I *

I

' I

~ Nevember 197 13 . . I

(4)

Inhoud

I ï n l e i d i n g

._I__

I1 Grondonderzoek

I11 U i t v o e r i n g van drukproeven

IV I n t e r p r e t a t i e van d e meetgegevens A. Plaatdrukproeven E. Buisdrukproeven V V e r g e l i j k i n g m e e t r e s u l t a t e n m e t de berekeningen A. Plaatdrukproeven B. Buisdrukproeven C . v e r g e l i j k i n g t u s s e n plaat- en buisdrukproeven b l z .

-

1 2 4 7 10 13 20 20 23 26 V I Verband t u s s e n b e d d i n g s c o n s t a n t e en h e t evenwichtsdraagvermogen b i j b u i z e n 27 V I I Samenvatting, c o n c l u s i e s en aanbevelingen 32 B i j l a g e n 1 S i t u a t i e grondonderzoek I A S i t u a t i e dr.ukproeven 2 R e s u l t a t e n grondonderzoek 3 Korrelverdelingsdiagram, b u i s @ 150 mm 4 Korrelverdelingsdiagram, p l a a t $8 300 mm 5 Korrelverdelingsdiagrarn, b u i s

fl

300 mm 6 Korrelverdelingsdiagram, p l a a t

fl

600 mrn 7 Korrelverdelingsdiagrain, b u i s

fl

600 mm 8 Korrelverdelingsdiüqran,plaat @ 1100 mm 9 K o r r e l v e r d e l i n g s d i a g r m , s o n d e r i n g 3 10 S c h e t s p r o e f o p s t e l l i n g 11 T i j d

-

b e l a s t i n g s d i a g r a m , p l a a t fd 300 mm 1 2 L a s t

-

zakkingsdiagram, p l a a t

fl

300 min 13 T i j d

-

b e l a s t i n g s d i a , g r a m , p l a a t $?J 600 mm I4 L a s t

-

zakkinysdi.agram, p l a a t @ 600 nun 15 T i j d

-

h e l a s t i n y s d b a g r a m , pl.aat

fl

1100 mm 16 L a s t

-

zakkingsdiagram, p l a a t @ 1100 min

17 . L a s t

-

zakkingsdi.agram voor " e e r s t e b e l a s t i n g " , plaat

fl

300 firn

18 L a s t

-

zakkingsdiagram voor "eers.te belasting", plaat.

fl

600 mi

(5)

I

8

1

20 2 1 22 23 24 25 26 27

za

29 30 31 32 33 34 35 36

Onderlinge veryeli) king platen Onderlinge vergelijking platen

Bepal.ing evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee,

plaat

fl

300 mm

Bepaling evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee,

plaat

!il

600

mm

Bepaling evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee,

plaat $l 1100 mm

Tijd

-

belastingsdiagram, buis !d 150 mm

Last

-

zakkingsdiagram, buis

g

150 mm

Tijd

-

belastingsdiagram, buis fd 300

mm

Last

-

zakkingsdiagram, buis

fl

300 mm

Tijd

-

belastingcdiagram, buis

g

600 mm

Last

-

zakkingsdiagram, buis @ 600 mm

Last

-

zakkingsàiagram voor "eerste belasting", buis @ 150 mm

Last

-

zakkingsdiagram voor "eerste belasting", buis @ 300 mm

Last

-

zakkingsdiagram voor "eerste belasting", buis

fl

600 m

Onderlinge vergelijking buizen; "eerste belasting" volle doorsnede

Onderlinge vergelijking buizen; eindwaarden(incl.wisse1en)

volle doorsnede

Onderlinge vergelijking buizen; herbelasting volle doorsnede

37 Onderlinge vergelijking buizen; "eerste belasting''

effektieve doorsnede

38 Onderlinge vergelijking buizen; eindwaarden( incl. wisselen)

39 Onderlinge vergelijking buizen; herbelasting

Bepaling evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee

,

buis

fl

150 mm

(6)

41 Bepaling evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee,

buis @ 300 rnm

Bepaling evenwichtsdraagvermogen volgens Chin Fung Kee

,

buis

0

600 mm

4 3 Tijd

-

zakkingsdiagram buis @ 300 mm; meetlat 5

44 Tijd

-

zakkingsdiagram buis @ 300 mm; meetlat 6

45 Beddingsconstanten berekend volgens ir. R.A.J. de Kock

42

- .

Appendix I. Bepali'ng gewichten voor vergelijking beddingsconstanten

Appendix I1 Bepaling van de vergelijking van een recht lijn door een

(7)

- 1 -

I I n l e i d i n g

I n 1975 werd door h e t Centrum voor Onderzoek Waterkerinyen

(COW) aan h e t Laboratorium voor Grondmechanica de o p d r a c h t

v e r s t r e k t voorbereidingen t e t r e f f e n om b u i s - en p l a a t d r u k - proeven u i t t e voeren en wanneer z i c h d e gelegenheid zou voor-. doen d e u i t v o e r i n g t e r hand t e nemen.

Gedacht werd een a a n t a l buisstukken e n p l a t e n , m e t v e r s c h i l l e n - de diameters, proef t e b e l a s t e n . Aan de hand van d e r e s u l t a t e n van deze p r o e f b e l a s t i n g e n dienden de beddingsconstanten e n h e t evenwichtcdraagvermogen van zowel de buisstukken a l s d e p l a t e n

t e worden bepaald. Tevens moest gezucht worden n a a r een r e l a t i e

t u s s e n de gevonden waarden varì de buizen en d e p l a t e n . Is een-

maal, i n d i e n aanwezig, de j u i s t e r e l a t i e gevonden, dan kan i n

de toekomst b i j v e r d e r e proefnemingen worden v o l s t a a n m e t p l a a t - drukproeven, waarvan de u i t v o e r i n g minder gecompliceerd i s dan d i e van de buisdrukprocven.

I n h e t kader van onüerzoekingen m e t b e t r e k k i n g tot de ten be-

hoeve van leidingberekeningen t e v e r s t r e k k e n bodemgegeveris werd een terugkoppeling gewenst van de r e s u l t a t e n van d i t onderzoek n a a r de berekeningsmethoden t e r b e p a l i n g van een beddingsconstan- t e e n h e t evenwichtsdraagvermogen aan de hand van een grondonderzoek.

I n september 1975 kon gebruik gemaakt worden van een p r o e f b e l a s -

t i n g s i n s t a l l a t i e , welke i n h e t p l a n "Van S t i g t " t e Alniere-Haven was g e b r u i k t voor p r o e f b e l a s t i n g e n op een 7 - t a l palen.

V a n de R i j k s d i e n s t voor de IJsselmeerpolders (RIJP) t e Lelystad werd toestemming verkregen de i n s t a l l a t i e een week l a n g e r op h e t t e r r e i n t e houden t e n behoeve van de b u í s - en p l a a t d r u k - proeven, T i j d e n s dc proeven werd alle medewerking verkregen van de RIJP.

(8)

TI _Grondonderzoek I

-Ten behoeve van de p r o e f b e l a s t i n g e n van de p a l e n i s zowel door

d e R I J P a l s h e t LGM een grondonderzoek uitgevoerd (30-230440. D i t grondonderzoek h e e f t bestaan u i t v-sonderingen e n boringen. Aange-

z i e n voor h e t bepalen van de beddingsconstante en h e t evenwichtsdraagvermogen i n de bovenlagen v-sonderingen, vanwege de geringe-

re

nauwkeurigheid h i j lage conusweerstanden, minder g e s c h i k t z i j n dan middelzware sonderingen, werden i n h e t g e d e e l t e van h e t proef- t e r r e i n waarop de buis- en plaatdrukproeven zouden worden gedaan, 8 middelzware Sonderingen Uitgevoerd.

D e s i t u a t i e van de condeerpunten i s weergegeven op b i j l a g e 1.

D e sonderingen z i j n u i t g e z e t op b i j l a g e 2.

U i t voornoemd grondonderzoek kan h e t volgende b e e l d van de grond-

s l a g worden a f g e l e i d :

Vanaf h e t maaiveld (ca. 2,25 m- N.A.P.) werd tot ongeveer 3,50

m-

N.A,P. de zandlaag gevonden d i e t e n behoeve van de

bouw van de s t a d Almere-Haven op h e t oude maaiveld i s gespo-

ten. I n deze zandlaag werden verontreinigirigen i n de vorm van k l e i s t u k j e s a a n g e t r o f f e n , Beneden deze l a a g werden t o t C A . 8 m-

N.A.P. z e e r slappe lagen a a n g e t r o f f e n , welke t o t ongeveer 6 m-

N . A . P . h o o f d z a k e l i j k b e s t a a n u i t k l e i en vanaf d i t niveau t o t

8

m-

N.A.PO u i t veen. Beneden ca. 8 m- N.A.F. b e v i n d t z i c h zand.

c

)

*

D e grondwaterstand bevond z i c h t e n t i j d e van de proeven op 3,s m-

N . A . P . (1,25 m- n1.v.).

(->

N a d e p r o e f b e l a s t i n g e n z i j n van d.e grondslag d i r e k t onder de

buizen e n p l a t e n geroerde monsters genomen. *.I

(9)

- 3 -

Van deze grondmonsters z i j n k o r r e l v e r d e l i n g e n gemaakt. D e kor- r e l v e r d e l i n g s d i a g r a e n z i j n weergegeven op de b i j l a g e n 3 t / m 9.

Uit de diagrammen b l i j k t , dat i n een a a n t a l grondmonsters h e t gewichtspercentage k o r r e l s d i e

-.

k l e i n e r ziJn dan 16 Firn v r i j g r o o t is, hetgeen een gevolg i s van de reeds genoemde k l e i - i n s l u i t i n g e n

i n de bovenlaag. Opmerkelijk i s d a t de z a n d f r a c t i e t u s s e n ca.

60

urn

e n ca. 150 Firn v r i j w e l o n t b r e e k t .

Vermoedelijk i s d i t een gevolg van h e t f e i t d a t h e t zand i s op- ge spoten

Een en ander w i j s t erop, d a t w e t e maken hebben m e t een waarvan de g r a n u l a i r e opbouw n i e t i d e a a l i s .

(10)

I11 U m v a

-

n Se drukproeven

Voor de p r o e f b e l a s t i n g e n werd gebruik gemaakt van een p r o e f - b e l a s t i n g s i n c t a l l a t i e waarmee t o t 90 t o n kon worden gedrukt.

D e i n s t a l l a t i e , i n c l u s i e f de b a l l a s t , was o v e r r a i l s ver- p l a a t s b a a r , zodat de p r o e f b e l a s t i n g e n s n e l a c h t e r e l k a a r kon- den worden uitgevoerd.

D e b e l a s t i n g op de buizen en p l a t e n werd aangebracht m e , t be-

h u l p van een h y d r a u l i s c h e v i j z e l en gemeten m e t een drukdoos.

D e k r a c h t s t u r i n g geschiedde geheel automatisch.

Een s c h e t s van de p r o e ~ e l a c t i n g s i n s t a l l a t i e i s weergegeven op b i j l a g e 10.

D e volgende buisstukken en p l a t e n z i j n beproefd:

b u i s

fl

600 mm, l e n g t e : 2400 mm, b u i s

fl

300 rnm, l e n g t e : 1800 mm, b u i s 150 mm, l e n g t e : 1200 mm, plaat

fl

1100 mm, p l a a t

fl

600 mm, p l a a t

0

300 mm.

O p de b i j l a g e 1A i s de s i t u a t i e weergegeven van de buizen en

p l a t e n t e n opzi.chte van de sondeerpunten.

D e keuze van de p l a a t s waar de buizen e n p l a t e n zouden wouden

beproefd, werd z e e r b e p e r k t door de aanwezigheid van o n t g r a - vingen rondom de beproefde paieri, alsmede door de w e n s e l i j k h e i d

de r e a c t i e b a l k i n het midäen t e bel-asten.

D e buizen z i j n beschikbaar g e s t e l d door de N.V. Nederlandse Gas-

(11)

- 5 -

Aangezien de b e l a s t i n g op de buisstukken werd aangebracht i n de vorm van een p u n t l a s t , moest voorkomen worden d a t de buizen t i j -

d,ens h e t b e l a s t e n t e v e e l zouden vervormen.

Hiervoor werden de buizen

fl

600 mm en !d 300 mm i n a x i a l e r i c h - t i n g doorgesneden en na voorzien t e z i j n van wapening, gevuld

m e t beton.

D e b u i s @ 150 mm werd, zonder te z i j n doorgesneden, gevuld met beton.,Ten behoeve van h e t goed aan l a t e n g r i j p e n van de belas- t i n g werd voor deze l a a t s t e b u i s een voorziening g e t r o f f e n i n

de vorm van een op de b u i s g e l a s t e p l a a t .

De buisstukken en p l a t e n werden op h e t vlakke maaiveld geplaatst,. De buizen waren n i e t onderstopt

Tijdens h e t proefbelasten werden de verplaatsingen van de bui- zen gemeten met e e n nauwkeurigheids-waterpasinstrument (type Wild N3). D i t instrument stond opgesteld op een proefpaal n a a s t de t e beproeven buizen en p l a t e n . Op de buizen waren op 4 p l a a t s e n m e e t l a t j e s g e p l a a t s t . Op een andere proefpaal werd eveneens een m e e t l a t j e bevestigd, d a t d i e n s t deed a l s re- f e r e n t i e voor de v i z i e r l i j n .

De verplaatsingen van de p l a t e n werden gemeten met meetklokjes d i e waren opgesteld op een meetbrug.

(geen begroeiing aanwezig),

Door de aanwezigheid van een zeer slappe l a a g onäer de aangebrachte zandlaag en de mogelijke samendrukking hiervan t i j deiis h e t b e l a s t e n van buizen en p l a t e n werd t i j d e n s de proeven de zakking van h e t maaiveld ingemeten,

B i j de buizen gebeurde d i t door aan één z i j d e van de b u i s 2

m e e t l a t j e s op h e t maaiveld t e p l a a t s e n op een a f s t a n à van 300

e n 1000 mm vanaf de buis. R i j de plaatdrukproeven werd de ver- p l a a t s i n g van de meetbrug gemeten. Hiervoor waren op de meet- brug een 2-tal m e e t l a t j e s bevestigd.

(12)

lI

I

4 I

1 I

I

I I

~ r n

I - 6 -

De b e l a s t i n g op de buizen en p l a t e n werd opgevoerd

i n

trappen.

De g r o o t t e van deze trappen was a f h a n k e l i j k van h e t t e verwach-

t e n evenwichtsdraagvermogen.

D e schema's van de belastingprogramma's z i j n i n de vorm

van

t i j d

-

belastingcdiagrammen weergegeven op de b i j l a g z n 11, 13,

15, 25, 27 en 2 9 ~

De programma'svan d e proeven werden o p g e s t e l d i n navolging van een

v a s t e procedure, welke door h e t LGM a l geruime t i j d wordt gevolgd

( z i e LGM-mededeling XVIII, n r s . 2 en 3 ) .

normaal o m de 30 minuten een nieuwe b e l a s t i n g t r a p aangebracht. N a

i e d e r e twee b e l a s t i n g t r a p p e n werden 4 s n e l l e b e l a s t i n g h e r h a l i n g e n

I n verband m e t t i j d g e b r e k werd om de 10 minuten i n p l a a t s van

uitgevoerd o m een indruk t e k r i j g e n van h e t e f f e k t op de lange

duur.

B i j de buisdrukproeven

0

300 ~ n m en fd 600 mix werd ook h e t eigen-

gewicht, d a t door de b e t o n v u l l i n g nogal g r o o t was geworden, i n

trappen aangebracht. Hiervoor werd gebruik gemaakt van een ba-

l a n s c o n s t r u c t i e . Belastingwisselingen waren b i j deze eerste t r a p -

pen n i e t mogelijk.

I;

--

(13)

- 7 -

ï V I n t e r p r e t a t i e "van de meetcpgevens

_-

De x e s u l t a t e n van de drukproeven z i j n u i t g e t e k e n d i n d e vorm van l a s t

-

zakkingsdiagrammen.

Voor de p l a a t b e l a s t i n g s p r o c v e n z i j n i n deze diagrammen de zakkingen u i t g e z e t tegen h e t q u o t i ë n t

aangebrachSe l a s t

oppervlak p l a a t

Voor de b u i s h e l a s t i n g s p r o e v e n i s de zakkirig zowel u i t g e z e t te-

gen h e t q u o t i ë n t aangebrachte l a s t

a l s tegen h e t q u o t i ë n t

__.-

oppervlak p r o j e k t i e van b u i s op grondvlak ( = l e n g t e xd.i.am.1

aangebrachte 1 a s t

--

oppervlak crojectie van buisoppervlak i n k o n t a k t m e t grond op

grondvlak

B i j de buisstukken i s i n e e r s t e i n s t a n t i e , ongeacht de indruk-

k i n g van de b u i s

i n

de grond, gerekend met de v o l l e doorsnede

(= L x DI. Aan de hand van d i t l a . s t

-

zakkingsdiagrarn i s een

l a s t

-

zakkingsdiagram samengesteld voor de "eerste b e l a s t i n g " I

Voor de zakking i s t e l k e n s de l a a t s t e waarneming voor h e t wisse-

l e n per t r a p genomen. D e zakking gedurende de s n e l l e b e l a c t i n g -

wisselingen i s h i e r b i j b u i t e n beschouwing gebleven.

U i t h e t l a s t

-

zakkingsdiagrarn voor de "eerste b e l a s t i n g " z i j n voor enkele s p a n n i n g s t r a j e c t e n de beddingsconstanten berekend. Ook voor de eindwaarden ( i n c l i i s i e f b e l a s t i r i g w i s s e l i n g e n ) en voor h e t h e r b e l a s t e n z i j n beddingsconstanten berekend.

Voor h e t bepalen van de beddinysconstantcn voor h e t h e r b e l a s -

t e n wordt gebruik gemaakt van de gemeten zakkingen t i j d e n s het.

wisselen van de b e l a s t i n g e n .

',\

I n .tweede i n s t a n t i e i s voor de buisstukken wc1 rekening gcliou-

den met h e t veranderende oppervlak t i j d e n s h e t i n d r i n g e n van

(14)

- 8 -

' I

I

'I

E

I

1 I

I

I n d i t hoofdstuk z a l v e r d e r a a r d e hand van d e r e s u l t a t e n van de druk-

proeven he t everiwi chtsdraacwermogen worden geschat. W e maken

h i e r b i j gebruik van d e methode Chin E'ung

x..

*I

Chin Fung Kee vond u i t een experimentele s t u d i e van s c h u i f - en

t r i a x i a a l p r o e v e n e n e r z i j d s e n i n situ- e n modelproeven op p a l e n a n d e r z i j d s een h y p e r b o l i s c h verband t u s s e n b e l a s t i n g e n en defor-

maties.

Door i n e e n g r a f i e k zakkin

kreeg h i j een l i n e a i r e f u n c t i e . D e i n v e r s e van de r i c h t i n g s -

c o G f f i c l 6 n t van de gevonden l i j n komt overeen m e t h e t gezochte

evenwicht sdraagvermogen. u i t t e z e t t e n t e g e n de zakking ver- 1

--

'max

c

%

TmI

1

B i j d e bewerking van de r e s u l t a t e n van de onderhavige proeven voï-

gens ChinFung Keewordtmetspanningen icip.v. k r a c h t e n gewerkt.

Hoewel deze methode wordt g e b r u i k t b i j hek bepalen van h e t even-

wichtsdraagvermogen van p a l e n u i t de r e s u l t a t e n van p r o e f b e l a s -

t i n g e n , w e l k e n i e t t o t h e t grensevenwicht z i j n doorgezet, gingen

w i j ervan u i t d a t ùeze methode ook voor onderhavige proeven kan

worden g e b r u i k t . B i j h e t toepassen van deze methode nemen we dus

aan d,at h e t l a s t - zakkingsdiagram e e n hyperbolisch verloop h e e f t .

*)

Chin Fung Kee: Estiuiation of the u l t i m a t e load of p i l e s from

tests n o t c a r r i c d to f a i l u r r r .

(15)

- 9 -

Deze aanname b l i j k t b i j zowel de p l a t e n a l s de buizen r e d e l i j k

u i t

t e komen. B i j äe buizen i s h i e r b i j uitgegaan van de effec- t i e v e doorsnede.

Uit de gevonden punten i n de g r a f i e k wordt door middel van li-

n e a i r e r e g r e s s i e de v e r g e l i j k i n g van de rechte. l i j n bepaald. ( z i e appendix II).

(16)

IV A. Plaatdrukproeven ---".---?..---

De plaatdrukproeven werden uitgevoerd t e r p l a a t s e van de volgende sonderingen:

fl

300 m m

-

sondering 6

j3 600

mm

-

sondering 8

jd 1100

mm

-

condering 4 ( z i e b i j l a g e 1A) De l a s t

-

zakkingsdiagrammen voor de gehele proef z i j n weergegeven op de b i j l a g e n 1 2 , 14 en 16. Voor de " e e r s t e b e l a s t i n g " z i j n deze getekend op de b i j l a g e n . 1 7 t / m 19.

I n onderstaande t a b e l I z i j n voor een a a n t a l t r a j e k t e n de beddingsconctanten gegeven voor de zogenaamde " e e r s t e b e l a s t i n g " I

de eindwaarden ( i n c l . wisselen) en voor de h e r b e l a s t i n g .

Tabel I: L Beddingsconstanten voor de p l a t e n b e l a s t i n g eindwaarden nerbe l a s ti n g

A

(17)

D e gevonden beddingsconstanten voor de v e r s c h i l l e n d e plaatdiameters kunnen n i e t zonder meer m e t e i k a a r worden vergeleken. D e gemeten

conusweerstanden t e r pl.aatse van de p l a t e n v e r s c h i l l e n h i e r v o o r t e veel.

Om toch de o n d e r l i n g e v e r g e l i j k i n g t e kunnen maken en een e v e n t u e e l verband t e kunnen opsporen, z i j n aan de gevonden waarden p e r p l a a t gewichten toegekend.

Deze gewichten z i j n bepaald aan de hand van de conusweerstanden en

de vermoedelijke v e r d e l i n g van de spanningen i n de grond onder äe p l a t e n . Voor de b e p a l i n g van de gewichten verwijzen w i j n a a r appen- d i x I. Kennen w e aan de p l a a t

fl

300 mm een gewicht

1,OO

t o e , dan' dienen w e de gevonden waarden van de p l a a t

fl

600 rnm t e vermenigvul- digen m e t een f a c t o r 0,42 e n de waarden van de p l a a t @ 1100 mm m e t

0,44.

N a h e t toepassen van deze c o r r e c t i e z i j n de gevonden beddingsconstan-

t e n u i t g e z e t teged(Liaatopperv1ak. , Reze g r a f i e k e n z i j n weergege-

ven op de b i j l a g e n 20 en 2 1 .

---I

We merken op d a t de zakkingen van de p l a t e n z i j n g e c o r r i g e e r d inet de zakking van h e t maaiveld t e n gevolge van samendrukking van d e

s l a p p e laag. D e i n v l o e d h i e r v a n op de beddingsconsta.nten bleek o v e r i - yens h i e r verwaarloosbaar.

Met behulp van de methode Chin Fung K e e i s voor 3e 3 p l a t e n h e t

evenwichtsdraa,gvermogen g e s c h a t aan de hand van zowel h e t l a s t

-

zakkingsdiagram voor de "eerste b e l a s t i n g " a l s voor de gehele

pxocf, i n c l u s i e f wisselingen.

spanning

D e g r a f i e k e n , waarin voor de p l a t e n de

i s u i t g e z e t z i j n getekend op de b i j l a g e n 2 2 t / m 24.

I n navolgende tabel. II z i j n de h i e r b i j gevonden waarden voor h e t evenwichtsdraagvermogen gegeven.

(18)

-

12

-

T a b e l II: Evenwichtsdraagvermoyen voor de p l a t e n

r __1

P l a a t d i a m e t e r evenwichtsdraagvermogen kN/m

1

( 1 kN/m2 = 0 ; O l kg/cm2)

]

(19)

ZV. B. Buisdrukproeven

_---..---

Zoals ook i s aangegeven op b i j l a g e I A , z i j n de buisdrukproeven uitgevoerd b i j de volgende Sonderingen:

fl

150

mm

-

sondering 1

fl

300 mm

-

sondering 4

fl

60c) mm

-

sondering 5

D e l a s t

-

zakkingsdiagrammen voor de t o t a l e buisdrukproeven z i j n '

weergegeven op de b i j l a g e n 26

,

2 8 en 3 0 . Aan de hand h i e r v a n z i j n weer l a s t

-

zakkingsdiagramen geconstrueerd vooc de " e e r s t e be- l a s t i n g " ( z i e b i jl a g c n 31 t / m 3 3 1.

Zoals reeds e e r d e r i s vermeld i.s i n eerste i n s t a n t i e b i j h e t be-

rekenen van de b e l a s t i n g d r u k de k r a c h t g e l i j k m a t i g v e r d e e l d gedacht over h e t t o t a l e oppervlak van liet: b u i s s t u k t e r p l a a t s e van de groot- s t e doorsnede. G e t r a c h t is deze aanname voor de l e n g t e r i c h t i n y t e rechtvaardigen door de buizen m e t een b e t o n v u l l i n g t e v e r s t i j v e n . I n de b r e e d t e r i c h t i n g neemt e c h t e r h e t oppervlak t o e naarmate de

b u i s d i e p e r i n de grorid d r i n g t .

I n tweede i n s t a n t i e i s m e t deze v a r i a t i e van h e t oppervlak i n zo- verre rekening gehouden, d a t voor de berekening van h e t oppervlak wordt uitcjegaan van de p r o j e k t i e op h e t grondvlak v a n h e t b u i s o p p e c - v l a k i n k0ntak.t met äe grond. ;Ylc?icRc.p*d RMI ? C h h C S < c b YI hab4&,. 1 , Gerekend wordt dus m e t een s t i j v e rechthoekige p l a a t , waarvan

de b r e e d t e b i j h e t p r o e f b e i a s t e n t e n gevolge van de optredende zakking oploopi: t o t de buisdiameter.

V a n de problenien, d i e bij de uitwerking h i e r v a n ontstaan, noemen

we er twee:

-

I n hee b e l a n g r i j k e gebied van 0

-

100 k N / m i s v o o r a l b i j de

k l e i n e buisdiameters h e t l a s t

-.

za1tki.rigsdiaqra.m zeer onnauw- k e u r i g

.

(20)

Y

-

Tijdens h e t constant, houden van de b e l a s t i n g en gedurende de bel.astingwi.sselingen neemt de e f f e c t i e v e spanning af doordat de b u i s zonder b e l a s t i n g v e r h o g i n g v e r d e r i n de grond d r i n g t .

I n onderstaande tabel 111 z i j n voor v e r s c h i l l e n d s t r a j e c t e n de

beddingsconctanten b i j v o l l e doorsnede voor de "eerste b e l a s - t i n g " alsmede b i j h e r b e l a s t e n en voor de eindwaarden ( i n c l u s i e f h e t w i s s e l e n ) gecp.en.

(21)

I

l v

I

i

I

1 I

I

' I

s o o r t b e l a s t i n y eerste b e l a s t i n g

.---._---

eindwaarden i n c l . w i s s e l e n I--- h e r b e l a s t i n g

I n t a b e l I V worden voor v e r s c h i l l e n d e t r a j e k t e n de beddingsconstanten b i j c f f e k t i e v e doorsnede voor de "eerste b e l a s t i n g " alsmede b i j h e r b e l a s t e n en voor de eindwaarden ( i n c l u s i e f h e t

w i s s e l e n ) gegeven. I spannings- t r a j e 5 t (kN/m _I O

-

50 50

-

100 100

-

200 200

-

300

o

-

100 100

-

200 200

-

300 O

-

100 100

-

200 200

-

300

.---

---

-

Tabel I V : Beddingsconstanten voor d e buizen.

P tf

I1 Ef f e k t i e v e doorsnede

Ook b i j de buisdrukproeven z i j n aan de gevonden beddingcconstanten gewichten toegekend, t e n e i n d e h e t e f f e k t van de v a r i ë r e n d e grondslag t e elimineren.Deze gewichten z i j n weer bepriald aan de hand van de

t e r plaatse van de buizen gemeten conusweerstanden en de ver- moedelijke s p m n i n g s v e r d e l i n g i n de grond onder de buizen. I n verband met h e t groter worden van de b r e e d t e naarmate de hu.i.s

d i e p e r i r i de grond d r i n g t e n de daarmee samenhangende verande-

ring van Be spanningsverdeling i n de grond zijn voor de trajec-

(22)

I n onderstaande t a b e l V z i j n voor de b u i z e n de f a c t o r e n gegeven waarmee de b c d d i n g s c o n s t a n t e n moeten worden vermenigvuldigd t e n - e i n d e o n d e r l i n g e v e r g e l i j k i n g mogelijk t e maken. Voor e e n nade-

re beschouwing van de b e r e k e n i n g van de c o r r e c t i e f a k t o r e n ver-

w i j z e n w i j n a a r Appendix I , soort b e l a s t i n g Tabel V: C o r r e c t i e f a k t o r e n voor de b u i z e n spannings- t x a j e c t (kìJ/mL) Volle doorsnede eindwaarden

o

-

100 i n c l . w i s s e l e n 100

-

200 200

-

300

---..---

h e r b e l a s t i n g O

-.

100 100

-

200 200

-

300

-

fact.oren voor v e r s c h i l l e n d e b u i s d i a m e t e r s

.al

150 mm

Op b i j l a g e 34, 35 en 36 z i j n de met i r i tabel V gegeven faktoreri gecor- r i g e e r d e b e d d i n g s c o n s t a n t e n voor de v o i l e doorsnede u i t g e z e t t e g e n

1

oppervlak vande v o l l e dooxsnede.

v--

Aangezien de vorm ( l e n g t e / d i a m e t e r verhoudlng) van d e 3 b u i s c t u k k e n n i e t

g e l i j k i s , d i e n k i n f e i t e een tweede c o r r e c t i e t e worden ingevoerd. Deze vormfactoren z i j n n i e t . bekend. Worden e c h t e r dc b u i s s t u k k e n als p l a t e n he--

schuuwd dan g e e f t SchLeichcr voor de vormfactor (m) vra.arden d i e v a r i e r e n

(23)

U i t de g r a f i e k e n b l i j k t , d a t de waarden van b u i s @ 300

mm

met name i n

h e t t r a j e k t van 50 t o t 300 kE?/m2, afwijken van de verwachte waarden.

Aan de hand van h e t l a s t

-

zakkingsdiagram ( b i j l a g e 32) voor de " e e r s t e

b e l a s t i n g " van deze b u i s kan worden geconcludeerd d a t i n genoemd t r a -

j e k t de grond z i c h s t i j v e r g a a t gedragen.

---.-I

D e vermoedelijke oorzaak hiervan i s de v e r b e t e r i n g van de grond-

slag t e n gevolge

van

de beproeving van de p l a a t

0

1100 mm, wel-

ke enige dagen voar de beproeving van b u i s @ 300 mm werd b e l a s t .

Zoals b l i j k t u i t b i j l a g e 1A ( s i t u a t i e ) bedroeg de a f s t a n d h a r t -

buis t o t h a r t - p l a a t 800 mm. I n hoofdstuk I11 werd reeds inge-

gaan op de problemen rond de p l a a t s i n g van de buizen en p l a t e n .

Voor de beddingcconstanten, waarbij i s uitgegaan van de effek-

t i e v e doorsnede z i j n eveneens gewichten bepaald,

i n

verband met de

variërende grondslag.

Tabel V I : Korrektiefaktoren voor de buizen

pannings-

sool?t t r a je c t

E f f c k t i e v e doorsnede

(24)

' - 18

-

I

O p de b i j l a g e n 3 7 , 38 en 39 z i j n de g e c o r r i g e e r d e b e d d i n g s c o n s t a n t e n voox d e e f f e k t i e v e doorsnede u i t g e z e t t e g e n e f f e k - t i e v e doorsnede,

D e v e r g e l i j k i n g van de b e d d i n g s c o n s t a n t e n voor de e £ f e k t i e v e doorsnede t u s s e n de b u i z e n o n d e r l i n g wordt i n s t e r k e r e mate v e r s t o o r t door

v e r s c h i l i n vorm ( l e n g t e / d i a m e t e r verhouding) dan ü i t h e t g e v a l was

b i j de beddingcconstanten voor d e v o l l e doorsnede.

Uit de g r a f i e k e n b l i j k t h e t a f w i j k e n d e gedrag van de b u i s '

(d 300 mm.

D e b e d d i n g s c o n s t a n t e i n de eerste t r a j e c t e n i s b e l a n g r i j k hoger dan wanneer gerekend wordt m e t de v o l l e äoorsnede.

Voor b u i s

fl

150 mm was de b e ü d i n g s c o n s t a n t e voor h e t t r a j e c t

2

O

-

100 kN/m vanwege d e g r o t e onnauwkeurigheid n i e t t e bepalen. Evenals b i j de p l a t e n i s m e t behulp van de methode Chin Fung Kee

h e t ovenwichtcdraagvermogen y e s c h a t aan de hand van zowel. h e t l a s t

-

zakkingsdiagrarn voor de "eerste b e l a s t i n g " a l s voor de g e h e l e p r o e f , i n c l u s i e f w i s s e l i n g e n .

D e g r a f i e k e n waarin voor de b u i z e n de t e g e n de zaicking

spanning

is u i t g e z e t , w a a r b i j voor de spanning i s u i t g e g a a n van de e f f e k -

t i e v e doorsnede, z i j n getekend op de b i j l a g e n 40 t / m 42.

I n onderstaande tabel VII z i j n de waarden voor h e t evenwichts-

draagvermogen, welke z i j n geschat met: behulp van de methode Chin Eung Kee, gegeven.(Zj-e b i j l a g e n 40, 41 en 4 2 ) .

T a b e l V I I : Evenwichtsdrnagvermogen voor de b u i z e n v o l g e n s Chin Fung Kee

(25)

-

19 -*

' I

I

1

1 I

I

b

1 I

I

S t e l l e n we, z u i v e r afgaande op h e t p r o e f r e s u l t a a t d a t h e t grens- draagvermogen wordt b e r e i k t , wanneer de h u i s t o t $i)

+

de elas- t i s c h e i n d r u k k i n g ( r i j z i n g b i j o n t l a s t e n ) i n de grond i s gedron-

gen, dan komen w e t o t de volgende waarden:

T a b e l VIII: Evenwichtsdraagvermogen voor de b u i z e n

b u i s di ame t e r i n mm 300 600 e venw i, ch t s draagvermogen i n kN/m m e t w i s s e l e n 2 50 400 240 ( g e s c h a t )

We merken op, d a t de zakking va2 h e t maaiveld t e n gevolge van de

samendrukking van de slappe l a a g t i j d e n s h e t b e l a s t e n van de b u i - zen i s opgenomen i n de l a s t

-

zakkingsdiagrammen. D e i n v l a e d h i e r -

van

op de gevonden b e d d i n g s c o n s t a n t e n en h e t evenwichtsdraagvermogen i s n a a r verwachting k l e i n . D e meting van deze zakking door middel van een 2-tal r n e e t l a t j e c , welke waren g e p l a a t s t rzan 6én z i j d e van de b u i s op een a f s t a n d van 300 en 1000 mm, werd

v e r s t o o r d door h e t omhoog kamen van de op blz 24 aangegeven grond-

wiggen.

T e r i l l u s t r a t i e h i e r v a n z i j n op de b i j l a g e n 4 3 dn 4 4 de t i j d - zakkingsdiagrarnmen weergegeven van de r n e e t l a t j e s , welke hebben g e s t a a n n a a s t de b u i s $?l 300 mm. Meetlat 5 h e e f t op 300 mm van

do b u i s gestaan, t e r w i j l meetlat 6 1000 mm h i e r v a n v e r w i j d e r d w a s

(26)

V V e r g e l i j k i n g meetresu=ten m e t de berekeningen

V A. Plaatdrukproeven

_---".-

-

20

-

U i t de o n d e r l i n g e v e r y e l i j k i n g van de p l a t e n ( z i e b i j l a g e 2 0 en 21)

i s de t e n d e n s waaxneembaar, dat de i n v l o e d van de plaatdiaine- ter op de g r o o t t e van de b e d d i n g c c o n s t a n t e h e t g r o o t s t i s b i j

p l a a t d i a m e t e r s k l e i n e r dan 600 mm. Ook de v e r s c h i l l e n i n bed-

d i n g s c o n s t a n t e n t u s s e n de d i v e r s e t r a j e k t e n z i j n groter b i j k l e i n e r wordeiide diameter. I . Volgens de f o r m u l e van S c h l e i c h e r : M%3 E m ( 1

-

v L ) d A k = waar i n :

m = f a c t o r , a f h a n k e l i j k van vorm van b e l a s t oppervlak ( c i r k e l : 0,96)

u

= c o n t r a c t i e c o ë f f i c i ë n t = O , 35 ( a f h a n k e l i j k van g r o n d s o o r t )

2 1

A = b e l a s t oppervlak ( c m ~YY-V

zou voor p l a t e n de k-waarde omgekeerd e v e n r e d i g z i j n m e t de

diameter van de p l a a t . B i j de onderhavige proeven is deze bmc~ekeercle evenredigheid vooral b i j d e k l e i n e r e d i a m e t e r s n i e t gevonden.

B i j de v e r g e l i j k i n g van c?e gevonden b e d d i n g s c s n s t a n t e n en de berekende waarden d o e t z i c h de m o e i l i j k h e i d voor d a t de i n de

formule van C c h l e i c h e r t e g e b r u i k e

m e t ' b e h u l p van de gemeten

..-

sondeerwaarden. B i j gebrek aan een

betere methode is h i e r v o o r de @-methode t o e g e p a s t .

zal- moeten worden geschat'

P

waarin: s = sondeerwaarde (kq/cm')

mi/w'

= f a c t o r (mati.9 v a s t zand: 0,2

-

0,3) 2

(27)

" <

-"--

. A i ~ . .I c p l a a t â i a- meters i n mm $ 300

fl

600

g

1100

-

21

-

- . herekende waarde

-

7,4

-

11,o 10,5

-

13,2 4,s

-

6,7 3 k-waarden (MN/m

1

t r a j e c t t r a j e c t t r a j e c t O

-

50 kN/m2 59

-

100 kN/m2 100

-

200 kN/m 25,O 12,5 5 1 4 15,4 1 o 1 5 7 1 7 3 , 6

-..

Y l 1 s l 4

1 I

.I

I

1 .

7 p l a a t d i a m e t e r volgens u i t de proevcn

fl

300 2 30

0

600 330 260

fl

1100 240

I

1

I n onderstaande tabel I X z i j n voor de beddingcconstanten de be-

rekende en de u i t de p r o e f bepaalde waarden voor de "eerste be-

l a s t i n g " n a a s t e l k a a r g e z e t .

Rekening houdend m e t het. f e i t , d a t de uit de p r o e f b e p a a l d e becldingc- c o n s t a n t e n , z o a l s reeds i s vermeld, i e t s t e hoog kunnen z i j n u i t g e - v a l l e n I kunnen w e concluderen d a t b i j k l e i n e r wordende dj-ameter de

formule van S c h l e i c h e r t e l a g e waarden g e e f t . B i j een p l a a t d i a m t e r

groter dan

0

600 mm komen de gevonden waarden r e d e l i j k overeen met

de berekende waarden.

Ten aanzien van h e t evenwichtsdraaqvermoqe&kunnen we eveneens de

m e t behulp van de methode Chin Fung K e e u i t de p r o e f r e s u l t a t e n he-

p a a l d e waarden v e r g e l i j k e n m e t de berekende waarürn. I n t a b e l X z i j n de waarden weergegeven.

(28)

1 ' 1

I

Voor de berekening van h e t evenv6chtsdraagvermogen i s gebruik gemaakt van de op de sondeerresultaten gebaseerde methode, d i e a l - geineen voor de berekening van de bezwijkbelasting van een paalpunt wordt toegepast. H i e r b i j wordt de bezwijkbelasting recht- s t r e e k s a f g e l e i d u i t de gemeten conusweerstanden i n de lagen t o t 4 maal de diameter onder de paalpunt en 8 maal de diameter erboven. Deze methode g a a t u i t van een e x t r a p o l a t i e van h e t grensevenwicht van de sondeerconus naar d i e van een paalpunt met een veel g r o t e r e diameter, Toepassing van deze methode op een p l a a t betekent, dat: voor h e t gebied van 8 x de plaatdiameter naar boven, hetgeen boven h e t maaiveld uitkomt, de conusweerstan- den i n de berekening op de waarde O moeten worden g e s t e l d .

U i t de t a b e l X b l i j k t . , d a t voor de g r o t e r e plaatdiameters de berekende waarden l a g e r z i j n dan de waarden bepaald aan de hand van de proeven. Vermoedelijk i s de invloed van

de

slappe laag minder groot dan b i j de berekeniny wordt aangenomen.

(29)

De onderlinge v e r g e l i j k i n g van de k-waarden voor de buizen ( z i e b i j l a g e n 34 t / m 39) gaf minder d u i d e l i j k de tendens t.e zien, d i e werd geconstateerd b i j de p l a t e n . D e beddingscon- s t a n t e n gevonden u i t de drukproef op b u i s

fl

300 mm weken af van de verwachte waarden. Als vermoedelijke oorzaak werd ge- noemd de beinvloeding van de p h a t b e l a s t i n g s p r o e f , uitgevoerd voorafgaand aan de beproeving van de b u i s op een p l a a t s

zeer d i c h t b i j de b u i s ( z i e blz. I7).Een uitzondering vormde t3e k-waarde 2 voor de " e e r s t e b e l a s t i n g " v o l l e doorsnede i n h e t t r a j e k t O

-

50 kN/m

.

D e r e s u l t a t e n van de drukproeven op de buizen !2J 150 inm en

@ 600 mm wekken h e t vermoeden, d a t ook tussen de buizen het-. zelfde verband aanwezig i s a l s i s gevonden b i j de p l a t e n .

Ook h i e r zou kurinen worden g e s t e l d d a t de invloed van de buisdiameter op de g r o o t t e van de beddingsconstante h e t g r o o t s t i s

b i j buisdiameterc k l e i n e r dan @ 600 mm.

Evenals b i j de p l a t e n nemen de v e r s c h i l l e n i n beddingsconstanten tussen de diverse t r a j e c t e n toe b i j k l e i n e r wordende diameter,

Ook voor de buizen z i j n n e t behulp van de formule van Cchleicher de k-waarden voor de v o l l e doorsnede bepaald:

k = D e f a c t o r m h e e f t de volgende waarden: @ 150

mm

(lang 1200 mm) : m = 0,75 @ 300 mm (lang 1800 mm) :

m

= 0,79 $ 600 mm ( l a n g 2400 mi) : m = 0,85 v = 0,35 f3 E = -

'

_{( @}_{= 0,2}

-

0,3) ( v u i s t r e g e l ) S = sondeerwaarde

(30)

ï n tabe b u i s d i a - I meter t r a j e c t i n mm O

-

50 kN/rn2 50

-

100 $ 150 1014 $ 300 6,7 $ 600 2,9

-

X I z i j n de berekende bel l i n g c c o n s t a n t e n en de u i t de p r o e f bepaalde waarden voor de " e e r s t e b e l a s t i n g " b i j v o l l e

doorsnede n a â s t e l k a a r g e z e t .

T a b e l X I : V e r g e l i j k i n g van de gemeten en berekende b e d d i n g s c o n s t n n t e n voor de b u i z e n

U i t t a b e l X I b l i j k t d a t de gemeten b e d d i n g s c o n s t a n t e n l a g e r z i j n dan de met behulp van de formule van S c h l e i c h e r berekende waarden. Gedurende h e t g e h e l e i n d r i n g s p r o c e s van de n i e t o n d e r s t o p t e b u i s zal s p r a k e z i j n van een b e z w i j k t o e s t a n d . Naarmate namelijk de b u i s d i e p e r i n de grond d r i n g t wordt h e t b e l a s t e grondvlak steeds g r o t e r .

Dcze vergwotingen kunnen a l l e e n o n t s t a a n door een c o n t i n u e o v e r s c h r i j -

d i n g van h e t grensevenwicht t o t d a t de v o l l e diarneker t o t aan h e t maaiveld i s weggedrukt.

(31)

I

1 i

I

1

v b u i s d i a m e t e r i n mm P l a s t i s c h e vervormingen o v e r h e e r s e n , h e t g e e n b e t e k e n t d a t d e formule van S c h l e i c h e r voor deze omstandigheden i n f e i t e n i e t g e b r u i k t mag worden.

I n de volgende t a b e l X I I z i j n de uit de p r o e f r e s u l t a t e n g e s c h a t t e

waarden van h e t evenwichtsdraagvermogen v e r g e l e k e n m e t de bereke- n i n g s r e s u l t a t e n . K e t evenwichtsdraagvermogen i s berekend m e t de " p a a l f ormule I'. 2 evenwichtsdraagvexmogen i n kN/m

-

u i t de proeven volgens (met wisseleii) paal£ormule

A B

I _Tabel

X I I : V e r g e l i j k i n g L I - v a n h e t gemeten en berekende evenwichtsdraagvermogen voor de b u i z e n

--

I n de tweede kolom van de t a b e l i s weergegeven zowel h e t even- wichtsdraagvermogeri, geschat, m e t behulp van de methode Chin F w g K e e (R) a l s wel d i é waarde van de b e l a . s t i n g , w a a r b i j de b u i s tot:

+D

+

de e l a s t i s c h e indrixkking i n de grond i s gedrongen ( A ) .

B i j de berekening van h e t evenwichtsdraagvermogen volgens de

p a a l f o r m u l e i s voor de omrekening van de c i r k e l v o r m i g e conus- doorsnede n a a r h e t l a n g y e r e k t e oppervlak van de b u i s een cor- r e c t i e f a c t o r van

0,8

ingevoerd.

We merken op, d a t b i j h e t b e p a l e n van het minimum van de conus- weerstand t u s s e n 0,7D en rfD beneden de b u i s (d 150 mi vanwege h e t o n t b r e k e n van de eerste sondeerwaarden minder nauwkeurig kon worden gewerkt.

A m de hand van trabel X ï X mogen w e concluderen d a t h e t begal.en

van h e t evcnwi chtsdraagvcrmogcn met bchulp van üe "paa 1 formule"

(32)

- ... .

-

. - . . -. . -. . -_ .. -.

-

26 -1

I n hoofdstuk V B werd vermeld d a t b i j b u i z e n gedurende h e t g e h e l e

i n d r i n g i n g s p r o c e c spralce i s van een b e z w i j k t o e s t a n d en d a t d e formule van S c h l e i c h e r i n f e i t e n i e t g e l d t .

B i j p l a t e n daarentegen v o l d o e t d e formule van S c h l e i c k e r , welke ge-

b a s e e r d i s op de e l a s t i c i t e i t s t h e o r i e , wel. Door e e n v e r s c h i l i n h e t i n d r i n g i n g s p r o c e s t u s s e n buizen en p l a t e n zal e e n d u i d e l i j k e r e l a t i e t u s s e n p l a a t en buisdrukproeven m o e i l i j k t e leggen z i j n . D e onderhavige p r o e v e n s e r i e i s t 2 b e p e r k t geweest o m e e n e n i g s z i n s r e d e l i j k e r e l a t i e t u s s e n de r e s u l t a t e n van d e plaatdrukproeven en

buisdrukproeven t e kunnen leggen.

H e t v e r s c h i l i n h e t i n d r i n g i n g s p r o c e s i s i n mindere mate aanwezig b i j h e t h e r b e l a s t e n . B i j de h e r b e l a s t i n g van h u i z e n z a l een meer e l a s t i s c h

g e d r a g optreden.worden voor h e t s p a n n i n g s t r a j e c t 100-200 IcN/ci2 d e

beddingcconctanten voor de h e r b e l a s t i n g van p l a t e n en b u i z e n ( e f f e c -

t i e v e doorsnede) m e t e l k a a r vergeleker, ( b i j i u g e n 20 en 39) dan i.c e s n

g e l i j k e n i s i n de g r o o t t e en h e t verloop van de beddingscoristante met

F p G v Z Z

aanwezig.

Opgemerkt d i e n t t e worden d a t h i e r b i j een v e r s c h i l aanwezig i s t u s s e n d e vormen van de b e l a s t e oppervlakken. I n o n d e r s t a a n d e g r a f i e k z i j n

h i e r v o o r door middel van vorm,factoren correcties a a n g e b r a c h t .

Volgens S c h l e i c h e r :

(33)

VL

- - A 2 7 '

Verband t u s s e n d e beddinqsconstanten en h e t evenwichtsdraagvermogen

-

b i l buizen

-

Door i r . R.A.J. d e Kock werd h e t volgende verband a f g e l e i d t u s s e n

de beddingcconstante en h e t evenwichtsdraayvermogen b i j buizen:

p.we. s i n 2

$6

I

waarin:

k = beddingsconstante %.

pf= de b e l a s t i n g op d e volle doorsnede van d e l e i d i n g

pVe= evenwichtcdraagvermogen van een bilis inij 6 = 180°,

per o p p e r v l a k t e eenheid

f3 = opleghoek

r = s t r a a l van d e leidingdoorsnede

H e t evenwichtsdraagvermogcn van een h e l a s t e s t r o o k niet een b r e e d t e b bedraagt volgens PrandtL:

e = ph.Vh

+

V c . c -t- V .y.b

F w 9

Aangezien de buisxtukkcn op h e t maaivel(? z i j n gelayd i s geen boven-

b e l a s t i n g aan7.vezj.g ( p = O ) . V e r c m d e r c t e L d wordt d a t in c!e laqen

waarin d e yl.ijvlaklcr~n optreden geen m h e s i e 3anwezj.g is ( c =: O ) , zodat

(34)

-

28

-

I 1

I

~I

I '

1

waarin: e = evenwichtsdraagvermogen voor s t r o o k

= e f f e k t i e f volumegewicht van grond

PW y

b = b r e e d t e van b e l a s t e s t r o o k

V = c o ë f f i c i ë n t , welke een f u n k t i e i s van d e hoek van

g

inwendige w r i j v i n g ( @ )

Het evenwichtcdraagvermogen p e t r e e d t op wanneer de buizen v e r d e r

V

dan een $D i n de grond z i j n weggedrukt ( b = D ) . , I

e

= V .y.D

pW g

Gaan w e e r van u i t d a t de g l i j v l a k k e n optreden i n een homogene l a a g

( 9 en y z i j n c o n s t a n t ) dan i s pVe = $.D waarin: e PV J, = Vg.y = c o n s t a n t en $ =I

-

D

I n hoofdstuk V.B. i s r e e d s vermeld d a t gedurende h e t gehele i n d r i n g i n g s -

proces van de b u i s i n de grond sprake i s vc*n een bezwijktoeshand.

D e gronddruk pr i s dus een evenwichtsdraagvermogen, waarvan de g r o o t t e

a f h a n k e l i j k i s van de b r e e d t e van de b e l a s t e s t r o o k

(= 2 r s i n

$8

of D s i n

48)

Volgens P r a n d t l : p = V . y . b kan worden g e s t e l d d a t

w

9- pr = Vg.y. 11 s i n = @.D s i n

$0

v o l g t d a t aangezien J, =

-

PVe L) Pv" P,

-

--

_n

.D s i n +B = _-"Ve s i n 48

(35)

-

29

-

I n verband m e t v e r t i c a a l evenwicht g e l d t : P ~ . D = p .D s i n +B r of P ~ . D = pve sin %B. D s i n %f3 Pf

-

pv e s i n 2 +B (1)

Voor de i n d r u k k i n g van de b u i s i n de grond kan worden geschreven

D e b e d d i n g s c o n s t a n t e k (zo h i e r nog van een b e d d i n g s c o n s t a n t e kan

.worden gesproken) wordt bepaald u i t h e t q u o t i e n t

pf

6'

z o d a t u i t ( 1 ) en ( 2 )

v o l g t d a t

.

Met b e h u l p van deze formule z i j n de r e s u l t a t e n van de buisdrukproeven g e ï n t e r p r e t e e r d .

pf e n pvE z i j n h i e r b i j a l s gegeven beschouwd.

U i t formule ( 1 ) kan sin' $f3 worden gevonden, z o d a t B bekend i s

k berekend kan worden.

I n onderdtaande t a b e l X I I I z i j n de r e s u l t a t e n van d e berekening gegeven.

en

(36)

T a b e l XIII: Beddingsconstanten berekend met behulp van de formule van ir. de Kock 2 9, in kN/m i

4

150 rrm 0-50 150-100

i

10'2-200

I

200-300 i l 250 1250

1

250

j

I 250 I i i

i

0,lO , 0 , 3 0 i,0,60 I 1,OO

1 -f8,4"!33,2° 50,70

1

90,0° i 0-50 400 14,2' 0,97

6

300 mm 50-100

1

100-200 200-300 400 400

1

400 0,19

I

0,38 f C,62

i

I ! i 1 I 25,8O

1

38,1° 51,4O

i

I

4

600 mm

o

100-200

i

200-3OOg

It

,i

! t

i

I ! f 240 j240

i

240 240

i

I

i

0,lO

i

0,31

1

0 , 6 2

1

1,OO , I I i 0,95 j0,83 i 0,62 1 , 7 11,5

1

1 , 3

I

0,8

I

i

i$ i ! a l w O I

(37)

c

Op b i j l a g e 45 z i j n d e i n t a b e l XIII berekende beddingsconctanten u i t g e z e t t e g e n . de opleghoek

8 .

T e r v e r g e l i j k i n g z i j n i n deze g r a f i e k eveneens u i t g e z e t de aan de hand van d e proeven v a s t g e s t e l d e beddingsconstanten alsmede de m e t behulp van de formule van

S c h l e i c h e r berekende waarden.

U i t de v e r g e l i j k i n g van d e geineten beddingsconstanten en d e m e t be-

h u l p van de formule van i r . de Rock berekende beddingsconstanten b l i j k t

dat b i j l a g e r e b e l a s t i n g e n de gemeten beddlngcconstanten hoger z i j n dan

de berekende waarden.

A l s mogclj.jke borzaak kan worden genoemd h e t n i e t c o n s t a n t z i j n van

VQ+

B i j toenemende b e l a s t i n g en dus b i j toenemende b r e e d t e Van h e t buisoppervlak i n k o n t a k t m e t de grond worden d e afschuivende grond- wiggen g r o t e r en rei.ken de g l i j v l a k k e n t o t g r o t e r e d i e p t e waardoor

l a g e r kunnen worden. gem en 'gem

(38)

, . ... ., , . , . _ _ , .,.. , . . ..._,I,”.._..< .. . . . . , . ... . --_I

I

1

VII

-

samenvatting, c o n c l u s i e s en aanbevelingen

I n d i t r a p p o r t z i j n drukproeven op p l a t e n en s t a l e n buisstukken beschreven d i e moeten worden beschouwd a l s een eerste a a n z e t voor een onderzoek n a a r de g r o o t t e van de v e r t i c a l e beddings- c o n s t a n t e en h e t evenwichtsdraagvermogen van b u i s l e i d i n g e n .

Ten behoeve van deze p r o e v e n s e r i e werd dqar de R i j k s d i e n s t voor

de IJsselmeerpoPders voor een week een t e r r e i n beschikbaar ge- s t e l d i n Almere-Haven.

Een 3 - t a l p l a t e n en even zoveel buisstukken werden op h e t vlakke, onbegroeide maaiveld gelegd en met behulp van een

proefbelastingsinctall~tie belast.

D e programma’s van d e proeven werden o p g e s t e l d i n navolging van

eer1 v a s t e procedure, welke door h e t L.G.M. a l geruime t i j d wordt

gevolgd.

Aan d e hanü van de m e e t r e s u l t a t e n z i j n last-zakkingsdia.gramnien

getekend, waarbij zowel m e t de v o l l e doorsnede a l s m e t de e f f e k -

t i e v e doorsnede is gerekend. Bij p l a t e n is de v o l l e doorsnede g e l i j k aan de e f f e c t i e v e doorsnede.

Aangezien h e t v e r l o o p van d e zakking gedurende d e proeven meestal n i e t evenredig was m e t de b e l a s t i n g werd voor v e r s c h i l l e n d e span- n i n g s t r a j e k t e n beddinyscotzs.~ailteri berekend. Deze s p a n n i n g s t r a j e k t e n werden voor a l l e p l a t e n er1 buizen g e l i j k gehouden. Een andere

benadering had kunnen z i j n d a t tie c p a n n i n g s t r a j e k t e n gekoppeld zouden z i j n

aan

het, gevonden evenwichtcdraagvermogen van d e be-

(39)

I

1

Behalve h e t onderverdelen 3.11 cpanninystra j e k t e n i s ook onderscheid

gemaakt t u s s e n de sooxt bel.z.sti.rrg. :Zo z i j n beddingccoristanten be-

rekend voor de "eerste b e l a s t i n g " , eindwaarden ( i n c l . w i s s e l e n ) en voor de h e r b e l a c t i n g .

Teneinde v e r g e l i j k i n g van de gevonden beddingsconstanten t u s s e n de buizen o n d e r l i n g en t u s s e n de p l a t e n onderli.ng mogelijk t e maken werden i n verband m e t de wisselende grondslag gewichten toegekend aan de gevonden beddingsconstanten.

constanten t u s s e n d e buizen o n d e r l i n g werd e n i g s z i n s v e r s t o o r d door een n i e t g e l i j k e vorm ( =

---

d i ame t e r verhouding) van de buizen.

D e v e r g e l i j k i n q van de beddings-

l e n g t e

A m de hanä van de: p r o e f r e s u l t a t e n i s h e t e v e n t . r i c h t c d r a a g v e r ~ o ~ ~ n

geschat met. behulp van de methode Chin Fimg Kee.

Bij de onderhavige drukproeven i s h e t aanbrengen van de b e l a s t i n g e n s n e l geweest, hetgeen I n w e r k e l i j k h e i d n i e t vaak z a l voorkomen. Het c o n s t a n t houden viin de b e l a s t i n g geschiedde, v o o r a l B i j

de hogere b e l a s t i n g e n , gedurende een t e k o r t e t i j d .

D e zt-ik!-íj.ng was na 10 minv.ten n i e t tot een e i n d gekomen.

Dit kan t o t gevolg hebben, d a t de gevonden beddingcconstanten VGOX

de hogere belastj.ngen en h e t evenwichtsdraagvermogen b i j de zoge-

naamde " e e r s t e b e l a s t i n g " zonder h e t w i s s e l e n hoger z i j n dan

i n

w e r k e l i j k h e i d h e t g e v a l is.

B i j onderlinge v e r g e l i j k i n g i s zowel b i j de p l a t e n als b i j de buisstukken de tenden.s waarneembaar, d a t de invloed van C e dia-

meter op de groottE van de Seddingsconstante h e t g r o o t s t i s b i j

(40)

-

34

-

B i j de b u i c b e l a s t i n g s p r o e v e n b l i j k e n de b e d ä i n g s c o n s t a n t e n Lager t e z i j n dan zou vol.yen u i t de f o r m u l e van S c h l e i c h e r .

I n h o e v e r r e h e t n i e t - o n d e r s t o p t z i j n van de b u i z e n h i e r b i j e e n

rol s p e e l t , zou u i t v e r d e r e proefnemingen m e t w é l - o n d e r s t o p t e h u i z e n kunnen b l i j k e n .

Bij n i e t - o n d e r s t o p t e b u i z e n z a l e r gedurende h e t g e h e l e i n d r i n g i n g s -

proces s p r a k e z i j n van e e n b e z w i j k t o e s t a n d , z o d a t p l a s t i s c h e v e r - vorniingen o v e r h e e r s e n .

D i t h o u d t i n , d a t de f o r m u l e van S c h l e i c h e r voor d e z e omstandigheden n i e t t o e p a s b a a r i s .

U i t de r e s u l - t a t e n van d e z e b e p e r k t e p r o c v e n s e r i e i s geen d a i d c l i j k e

r e l a t i e gevonden t u s s e n de b e d d i n g s c o r i s t a n t e n gevonäen m e t behulp

van

p l a a t b e l a s t i n g s p r o e v e n en de waarden b e p a a l d d o o r rnidael van de drukproeven op b u i z e n . B i j h e t h e r h e l a s t e n werd e e n g e l i j k e n i s gevonder i n de g r o o t t e en ‘riet v e r l o o p van de b c d d i n g s c o n s t a n t e a ~ e t

V.p...;a.’

t u s s e n buizen en plarzen.

Ten a a n z i e n van h e t e v e van zowel b u i z e n a l s p l a t e n b l i j k e n t u s s e n de waarden bepaald u i t de proever. e n die he-

r e k e n d met de p a a l f o r m u ï e geen g r o t e v e r s c h i l l e n aanwezig t e z i j n .

Het b e p a l e n van h e t evenwichtsdraagvermogen m e t hehalp v a n de “ p a a l f o r m u l e ” l e i d t t o t e e n r e d e l i j k r e w i l t a a t.

T ’ e n s l o t t e merken w i j op, d a t v e r d e x e proef neminyen z o ~ e ? . Inei: b u i z e n

a l s m e t p l a t e n i n d i v e r s e g r o n d s o o r t e n n o o d z a k e l i j k z i j n .

I n eerste i n s t a n t i e z a l door middel v a n e e n a a n t a l d r u k p r o e v e n

op ronde, v i e r k a n t e e n langwerpige p l a t e n de r e l a t i e t u s s e n ‘t;ceddings- c o n s t a n t e en p l a a t v o r m ( v o r m f a c t o r ) als ook t u s s e n beddingsconct:ante e n p l a a t o p p e r v l a k moeten worden o n d e r z o c h t . H i e r b i j d i e n e n v e r s c h i l l e n

i.n g r o n d y c s t e l ä h e i c ì t u s s e n de d i v e r s e proef l o c a t i e l ; t e worder. vcr:riiixkp.,

t e n e i n d e het u i t v o e r e n van c o r r e c t i e s tot een mini.mum t e huperken. Een . i i t e r : a t u u r s t u d i e onitrerit p l a a t d r u k p k o e v e n vooraf yan;ide a a n de

(41)

Is eenmaal een r e l a t i e t u s s e n d e r e s u l t a t e n van drukproeven op ver-

s c h i l l e n d e p l a t e n b e k e n d , dan zou door middel van buisdrukproeven v e r d e r g e z o c h t moeten worden n a a r een r e l a t i e t u s s e n p l a a t d r u k p r o e v e n e n b u i s - drukproeven.

Door een a a n t a l g e l i j k e p l a a t d r u k p r o e v e n u i t t e voeren op l o c a t i e s met een v e r s c h i l l e n d e g r o n d g e s t e l d h e i d kan h e t v e r o n d e r s t e l d e verband

t u s s e n sondeerwaarde en E-waarde worden g c v e r i f e e r d . Tevens v e r d i e n t h e t a a n b e v e l i n g m e t name d e i n v l o e d van d e o n d e r s t o p p i n g onder de

buizen en dus de i n v l o e d van de u i t v o e r i n g op de g r o o t t e van de beddings- c o n s t a n t e nader t e onderzoeken.

B i j proeven i n c o h e s i c v e gronden z a l d e b e l a s t i n g s s n e l h e i d h i e r b i j een b e l a n g r i j k e r o l s p e l e n .

Naast d e r g e l i j k e proeven i s een u i t g e b r e i d grondmechanisch

onderzoek t e r b e p a l i n g var- de grondparameters ( 0 , c u t c t E l enz.) o n o n t b e e r l i j k voor de t e r u g k o p p e l i n g van d e r e s u l t a t e n van de b l a s t i n g s p r o e v e n naaw d i v e r s e berekeningsmethoden, waarvan i n

de l i t e r a t u u r melding wordt gemaakt.

Een en ander z a l l e i d e n t o t een b-tere k a r a k t e r i s e r i n g van de i n t e r a c t i e t u s s e n b u i s en grond.