Bestaande proevenverzamelingen gebruiken om parameters af te leiden?

Kunnen we bestaande proevenverzamelingen gebruiken om parameters af te leiden voor ongedraineerd rekenen?

Hergebruik van bestaande proefresultaten is meestal niet mogelijk. Dit zal vaak dusdanig veel inspanning vereisen dat het efficienter zou kunnen zijn om te starten met defaultwaarden en indien nodig nieuw onderzoek uit te gaan voeren. Voor hergebruik moet de gevolgde proefprocedure in lijn zijn met het protocol voor het uitvoeren van laboratoriumonderzoek, dat is opgesteld door Stowa en Deltares (Deltares, 2011). Aandachtspunten hierbij zijn:

  • De grensspanning moet bekend zijn, zodat voor de interpretatie van de proeven onderscheid kan worden gemaakt tussen overgeconsolideerd gedrag en normaal geconsolideerd gedrag. In de praktijk zal hiervoor vaak aanvullend geotechnisch onderzoek bestaande uit boringen met ongeroerde monstername en het uitvoeren van samendrukkingsproeven nodig zijn. Bij meertraps triaxiaalproeven zal de laatste belastingtrap veelal bij een consolidatiespanning hoger dan de grensspanning zijn uitgevoerd. Bij deze laatste belastingtrap zal de grond daardoor veelal normaal geconsolideerd gedrag vertonen.
  • Triaxiaalproeven moeten zijn doorgezet tot 25% axiale rek, zodat de schuifsterkte bij bezwijken (ultimate state) kan worden bepaald. In NEN 5117 is 15% axiale rek voorgeschreven. In de praktijk zullen triaxiaalproeven daarom vrijwel altijd bij 15% axiale rek zijn gestopt.
  • Direct simple shear proeven moeten zijn doorgezet tot 40% schuifrek, zodat de schuifsterkte bij bezwijken kan worden bepaald. De ASTM-norm D 6528 schrijft minimaal 20% schuifrek voor, maar het protocol van Stowa en Deltares schrijft 40% schuifrek voor. In Nederland zullen de direct simple shear proeven veelal conform het protocol zijn uitgevoerd.

Wanneer aan deze voorwaarden wordt voldaan, kunnen de proeven opnieuw worden geïnterpreteerd en kan de ongedraineerde schuifsterkte ratio S en mogelijk ook de sterkte toename exponent m uit de proeven worden afgeleid.

Soms zullen ook samendrukkingsproeven of constant rate of strain proeven beschikbaar zijn. Deze proeven kunnen worden gebruikt om de grensspanning σ'vy en de sterkte toename exponent m te bepalen. Hergebruik van bestaande samendrukkingsproeven of constant rate of strain proeven is mogelijk, indien wordt voldaan aan de volgende voorwaarden:

  • De gevolgde proefprocedure moet in lijn zijn met het protocol voor het uitvoeren van laboratoriumonderzoek, dat is opgesteld door Stowa en Deltares.
  • De situatie van de dijk en de ondergrond ten tijde van het uitvoeren van de boringen waaruit de monsters voor de samendrukkingsproeven of constant rate of strain proeven zijn genomen, dient gelijk te zijn aan de huidige situatie.

Bij het toepassen van het materiaalmodel met ongedraineerde schuifsterkte zijn niet alleen laboratoriumproeven van belang voor de parameterbepaling, maar ook sonderingen. De grensspanning (en de ongedraineerde schuifsterkte) kunnen worden afgeleid uit sonderingen. Dijkbeheerders beschikken veelal over veel sonderingen. Sonderingen worden meestal alleen gebruikt om de gelaagdheid van de ondergrond in kaart te brengen. Het is daarnaast ook mogelijk om via correlaties de grensspanning (en de ongedraineerde schuifsterkte) uit sonderingen af te leiden. Beschikbare sonderingen kunnen worden gebruikt onder de volgende voorwaarden:

  • De sonderingen dienen te zijn uitgevoerd volgens NEN 5140 of NEN-EN-ISO-22476-1.
  • De kwaliteit van de sonderingen dient ten minste klasse 2 volgens NEN 5140 te zijn.
  • De meetgegevens dienen in een digitaal bestand beschikbaar te zijn (bijvoorbeeld GEF).
  • De situatie van de dijk en de ondergrond ten tijde van de uitvoering van de sonderingen dient gelijk te zijn aan de huidige situatie.

Meer informatie Rapport ongedraineerde schuifsterkte bij toetsspoor macrostabiliteit in WTI 2017 - informatie voor besluitvomingsproces en in de Handreiking voor het bepalen van schuifsterkteparameters.