Controle op de verdichting van ophogingen met licht ... janssens nl.pdf · Taux de compactage...

12 september 2013

Controle op de verdichting van ophogingen met licht dynamisch sondeerapparaat

van het type PANDA JANSSENS B., DETHY B., THEYS Fr. – OCW

WELTER Ph., JASPAR G. – SPW-Division de la Géotechnique

Inleiding

Doelstelling van de overeenkomst

tussen SPW (Direction Géotechnique) en OCW

Opname van licht dynamisch sondeerapparaat met variabele energie

van het type PANDA in de nieuwe versie van het Waalse standaardbestek

CCT QUALIROUTES als middel voor de controle op de verdichting

van ophogingen

2

3

Uittreksel uit E.3.3.3.1 van RW 99 (2004) en QUALIROUTES (2012) (en vrije Nederlandse vertaling)

Inleiding

Critère

(Criterium)

Couche de remblai

(Ophogingslaag)

Fond de coffre (mètre supérieur du remblai)

(Baanbed – Bovenste m van ophoging)

Coefficient de compressibilité (M1)

(Samendrukbaarheidsmodulus M1)

11 MPa (droite OA)

(11 MPa - rechte OA)

17 MPa (droite OB)

(17 MPa - rechte OB)

Taux de compactage

(Verdichtingsgraad)

95 % OPN

(95 % NPO)

98 % OPN

(98 % NPO)

Pénétromètre CRR

(OCW-slagsonde)

Sols: X 20 mm/cp

(Grond: X 20 mm/slag)

Sable: X 40 mm/cp

(Zand: X 40 mm/slag)

Sols: X 12 mm/cp

(Grond: X 12 mm/slag)

Sable: X 24 mm/cp

(Zand: X 24 mm/cp)

Pénétromètre à énergie variable

(type PANDA)

(Sondeerapparaat met variabele

energie van het type PANDA)

Selon étude particulière conforme à la norme

française NF P 94-105

Objectif q4 selon NF P 98-331

(Volgens bijzonder onderzoek in overeen-

stemming met de Franse norm NF P 94-105

Doelstelling q4 volgens NF P98-331)

Selon étude particulière conforme à la norme

française NF P 94-105

Objectif q3 selon NF P 98-331

(Volgens bijzonder onderzoek in overeen-

stemming met de Franse norm NF P 94-105

Doelstelling q3 volgens NF P98-331)

Nieuw criterium

Principe van het PANDA-sondeerapparaat

4

Inleiding

Puntweerstand (MPa)

Die

pte

(m

)

Interpretatie van de resultaten

Terreinverkenning

Controle op de verdichting (referentiekrommen)

5

Inleiding

Kenmerking van de referentie-kromme

Weerstand aan het oppervlak(qd0)

Kritische diepte (Zc)

Weerstand voorbij kritische diepte (qd)

Invloedsfactoren

Aard van de materialen

Watergehalte

Verdichtingsgraad (q in Frankrijk)

Diverse moeilijkheden

1) Moeilijke correlatie tussen classificaties

6

Inleiding

Franse classificatie

Belgische classificatie

2) Moeilijke of zelfs onmogelijke interpretatie van het watergehalte (vochttoestand van het materiaal) tijdens de beproeving

(behalve bij monsternemingen)

7

Inleiding

3) Resultaten van de twee voorgaande overeenkomsten met ULG (overwegend laboratoriumproeven)

Lagere kritische diepte

qd-waarden

8

Inleiding

Gezien de voornoemde moeilijkheden:

aanleg van proefvak noodzakelijk

Proefvak

Plaats: SAGREX-terrein in Quenast

9

Toegepaste materialen: drie soorten

Natuurzand: zandgroeve van Mont-Saint-Guibert

Dolomietbrekerzand: brekerinstallatie van de SAGREX-groeve

in Marche-les-Dames

Met kalk behandelde leem (2 %):

dekleem uit de Tellier des Prés-groeve (Soignies) en

Proviacalkalk van het type CL90-Q

Proefvak

10

Opdeling in percelen

Vijf verdichtingsgradaties: aantal werkgangen

Zes lagen van 30 cm dik

Laagopdeling in percelen

Brekerzand

Met kalk

behandelde leem

(2 %)

Zuiver zand

10 werkgangen SC P10 Cx LT P10 Cx SP P10 Cx





Proefvak

11

Geregelde proeven per perceel

1 monsterneming met snijringmethode + watergehalte

Op 3 locaties gammadichtheidsmetingen in stappen van 5 cm

1 proef met Belgische statische belastingsplaat

3 proeven met Duitse lichte dynamische belastingsplaat

4 PANDA-proeven: 2 met een punt van 2 cm², 2 met een punt van 4 cm²

1 proef met lichte OCW-slagsonde

Occasionele proeven

PANDA-proef met automatische slagsonde: punt van 4 cm²

Lichte deflectiemeter PRIMA L-FWD 100

Handboring met monsterneming en watergehalte (top)

Conusproeven 200 kN (top)

12

PANDA-proef

Gammadichtheidsmeter

Lichte OCW-slagsonde

Belgische statische plaatbelastingsproef

Duitse dynamische plaatbelastingsproef

Snijringmethode

Resultaten

Natuurzand (Mont-Saint-Guibert)

Grondonderkenning

II. Grove grond/B5 tot B2

Homometrisch materiaal

Optimaal (NPO) en gemiddeld gehalte:

15,3-12,5 % = droge toestand

Dichtheid

Snijringmethode: toename tot 8 werkgangen (96,8 %) + baanbedcriterium niet bereikt

Gammadichtheidsmeter 0–10 cm:

toename (94,7 %) + ophogings- en baanbedcriteria niet bereikt


toename (95 - > 97, 2%) + baanbedcriterium niet bereikt

13

Zuiver zand – Verloop van de verdichting als functie

van het aantal werkgangen

91

92

93

94

95

96

97

98

0 2 4 6 8 10 12

Aantal werkgangen

Verd

ich

tin

gsg

raad

(%

NP

O-d

ich

theid

)

Meting met snijringmethode

Gammadichtheidsmeting, 10 cm diep

Gammadichtheidsmeting, 10 tot 25 cm diep

Zuiver zand – Verloop van de verdichting als functie van de diepte

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

90,00 92,00 94,00 96,00 98,00 100,00

Verdichtingsgraad in stappen van 5 cm (% NPO-dichtheid)

Die

pte

Werkgang 2

Werkgang 4

Werkgang 6

Werkgang 8

Werkgang 10

Gecorrigeerde

werkgang 2

Resultaten

Natuurzand

Draagvermogen

Belgische statische plaatbelastingsproef: toename M1 (8,1 - 14,1 MPa) + baanbedcriterium (17 MPa) niet bereikt + hoge M2/M1-verhouding

Duitse dynamische plaatbelastingsproef: toename Evd (23 - 31 MPa) +

Duits baanbedcriterium (40 MPa) niet bereikt

14

Resultaten

Natuurzand

Conusweerstand – PANDA-proef

Waarde < referentiekromme B5 s

Trapgewijze toename in de laag

Geen noemenswaardig verschil tussen punten

Voorstel voor twee referentiekrommen

15

Puntweerstand (MPa)

Die

pte

(m

)

Resultaten

Natuurzand


Waarde << criterium in standaardbestekken Vergelijkbare kromme als PANDA-proef


Voorstel voor twee referentiekrommen

16

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90+50

0

-200

h(mm)

Indrijving X mm/slagWaarnemingen

Monsters voor de bepalingvan het watergehalte

Monsters voor degrondonderkenning

w

(%)

-400

-600

-800

-1 000

-1 200

-1 400

-1 600

-1 800

-2 000

-2 200

-2 400

Laag 6 (M1 = 14,2 MPa)

Laag 5 (M1 = 16,7 MPa)

Laag 4 (M1 = 12,1 MPa)

Laag 3 (M1 = 7,14 MPa)

Laag 2 (M1 = 11,8 MPa)

Laag 1 (M1 = 15,2 MPa)

Onderste laag

11,0

11,6

16,0

16,3

Baanb

ed

Oph

ogings

laag

Resultaten

Natuurzand

Conusproef

Vergelijkbare kromme als PANDA-proef

Grotere kritische diepte

17

Resultaten

Natuurzand

Samenvattend overzicht

18

Resultaten

Brekerzand

Grondonderkenning

II. Grove grond/D1

Optimaal (NPO) en gemiddeld gehalte:

7,9-5,3% = droge toestand

Dichtheid

Snijringmethode: geringe variatie (86–89 %) + ophogings- en baanbedcriteria niet bereikt

Gammadichtheidsmeter 0-10 cm:

toename (88–91 %) + ophogings- en baanbedcriteria niet bereikt

Gammadichtheidsmeter 10-25 cm:

toename (91–96 %) + ophogings- en baanbedcriteria niet bereikt

(behalve voor ophoging na 10 werkgangen)

19

Resultaten

Brekerzand

Draagvermogen

Belgische statische plaatbelastingsproef: toename M1 (12 - 16 MPa) + baanbedcriterium niet bereikt + hoge M2/M1-verhouding

Duitse dynamische plaatbelastingsproef: toename Evd (22 - 31 MPa) + Duits baanbedcriterium niet bereikt

20

Resultaten

Brekerzand

Conusweerstand

PANDA-proef

Waarde < referentiekromme D1


Geen noemenswaardige verschillen tussen punten

Bevestiging van de OCW-referentiekrommen


Waarde << criterium in de standaardbestekken

Vergelijkbare kromme als PANDA-proef


Bevestiging van de OCW-referentiekrommen

Conusproef

Vergelijkbaar verloop

Correlatie qd PANDA 4 cm² - qc: qd = 0,8468 qc (R² = 0,9642)

21

Resultaten

Brekerzand


22

Resultaten Met kalk behandelde leem

Grondonderkenning

I. Fijne grond/A1-A2 (zuivere grond)

Optimaal (NPO) en gemiddeld gehalte: van

19,4-20 tot 27 %=vochtige toestand (mengsel)

Dichtheid

Snijringmethode: toename (87-94 %) +

ophogings- en baanbedcriteria niet bereikt


toename (90,8–98,4 %) + ophogings- en baanbedcriteria gedeeltelijk bereikt

(na resp. 6 en 10 werkgangen)

Gammadichtheidsmeter 10–25cm:

lage waarden, wellicht als gevolg van te lichte verdichtingsmachine

23

Resultaten

Met kalk behandelde leem

Draagvermogen

Belgische statische plaatbelastingsproef: toename M1 (31 - 58 MPa) +

ophogings- en baanbedcriteria bereikt +

lage M2/M1-verhouding (2,1–2,5)

Duitse dynamische plaatbelastingsproef: toename Evd (40 - 78 MPa) +

Duits baanbedcriterium bereikt

24

Resultaten


Conusweerstand – PANDA-proef

Waarde = referentiekrommen A1 en B5 s

Geen klassiek verloop

Onderscheiden van alle lagen

Geen noemenswaardig verschil tussen punten

Geen voorstel voor referentiekrommen

Waarden evolueren in de tijd

25

Puntweerstand (MPa)

Die

pte

(m

)

Puntweerstand (MPa)

Die

pte

(m

)

Resultaten

Met kalk behandelde leem Lichte OCW-slagsonde

Waarden = criterium leem in standaardbestekken Vergelijkbare kromme als voor klassiek criterium

Onderscheiden van alle lagen

Voorstel voor conusweerstandscriteria

(behandelde grond)

Xophogingslaag < 15 mm/slag

Xbaanbed < 12,5 mm/slag

Conusproef

Vergelijkbaar verloop als klassieke PANDA-krommen (kritische diepte 0,4 - 0,6 m)

Correlatie: qd4 cm² = 1,2585 qc (R²: 0,9083)

26

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90+50

0

-200

h(mm)

Indrijving X mm/slagWaarnemingen

Monsters voor de bepalingvan het watergehalte

Monsters voor degrondonderkenning

w

(%)

-400

-600

-800

-1 000

-1 200

-1 400

-1 600

-1 800

-2 000

-2 200

-2 400

Laag 6 (M1 = 46,9 MPa)

Laag 5 (M1 = 24,9 MPa)

Laag 4 (M1 = 69,4 MPa)

Laag 3 (M1 = 7,14 MPa)

Laag 2 (M1 = 51,5 MPa)

Laag 1 (M1 = 61,4 MPa)

Onderste laag

22,8

24,2

Baa

nbed

Oph

ogings

laag

22,9

28,2

Resultaten



27

Noot: bij de interpretatie van de doeltreffendheid van de behandeling dient rekening te worden gehouden met de zeer ongunstige vochttoestand van de oorspronkelijke leemgrond, de onaangepaste verdichtingsmachine en de behandeling met menger enkele dagen voordien.

Samenvatting en conclusie

Proefvak maakte het volgende mogelijk:

bepaling in een eerste benadering van PANDA-referentiekrommen voor zand. Aanvullende toetsingsproeven zijn nodig. Voor behandelde grond konden geen vergelijkbare krommen worden bepaald;

voorstel voor nieuwe referentiekrommen voor lichte OCW-slagsonde voor zand en behandelde grond. Aanvullende toetsingsproeven zijn nodig;

correleren van dynamische (qd) en statische (qc) slagsonden;

aantonen van verschillen tussen de methoden voor de controle op de verdichting van ophogingen.

28

29

Dank u voor uw aandacht

Controle op de verdichting van ophogingen met licht ... janssens nl.pdf · Taux de compactage...

Documents

Transcript of Controle op de verdichting van ophogingen met licht ... janssens nl.pdf · Taux de compactage...