fugro ingenieursbureau b.v.publicaties.minienm.nl/download-bijlage/72906/216629.pdfop 4 november...
TRANSCRIPT
FUGRO INGENIEURSBUREAU B.V.
J
_ 1
/
1 ciru
FUGRO INGENIEURSBUREAU B.V. Centrale adviesafdeling geotechniek - geohydrologie
-
:;waiersfaat EBLO J
302L\tJliLcht
Rapport betreffende
GRONDONDERZOEK C -"f> M HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD
Versie 002
Opdrachtnummer: M-0283
Opdrachtgever: Ministerie van Verkeer en Waterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat Hoofdafdeling Droge Infrastructuur Postbus 20.000 3502 LA Utrecht
Pressiometerproeven : 9 t/m 11 november 1994
Projectleider : Ing. W.A. Nohl Rapport opgesteld door : Ing. W.A. Nohl / ir M. Post / ir. M.Th.J.H. Smits Afdelingshoofd : ir. M.Th.J.H. Smits
REVISIESEHESR
Versie nummer Datum Wijziging Paraaf projectleider
OOA 17 november 1994
001 10 januari 1995 Vergelijking met onderzoeksresultaten van derden
002 15 maart 1995 bespreking van resultaten diverse onderzoeksrnethoden en redactionele
bewerking
Veurse Achterweg 10, Postbus 63, 2260 AB Leidschendam, Tel.: 070-31 11333, Fax: 070-3203640.
1ii GiO
INHOUDSOPGAVE
INLEIDING
1
PROJECTOMSCHRIJVING
2
GRONDONDERZOEK
3
3.1 Sondeeronderzoek
3
3.2 Uitvoering Conus-pressiometerproeven 3
INTERPRETATIE RESULTATEN CONtJS - PRESSIOMETERPROEVEN
S
4.1 Interpretatie van de resultaten 5
4.2 (Grond) parameters 6
BESPREKING VAN DE RESULTATEN
11
5.1 VergeLijking met resultaten van andere metingen 11
5.2 Vergelijking met empirische relaties 17
5.3 Conclusies en aanbevelingen 22
LITERATUUROPGAVE
24
BIJL,AGEN:
- Situatie tekening M-0283 - 1
- Resultaten Sonderingen Conus-pressiometer proeven M-0283 -
CPMT 64 en CPMT 68;
- Bijlage "Continu Elektrisch Sonderen"
- Resultaten Conus-Pressiometer proeven 'CONE PRESSUREMETER TEST'
M-0283 - 2 t/m 20
- Vergelijking E 50 / q uit dilatometer test, CPMT en Ménard test
M-0283- 21 en 22
- Brochure 'Cone Pressuremeter'
-p 'uw
1. INLEIDING
Op 4 november 1994 ontving Fugro Ingenieursbureau b.v. te Leidschendam,
van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat
Hoofdafdeling Droge Infrastructuur te Utrecht, de opdracht voor het
uitvoeren van een grondonderzoek ten behoeve van de HeinEioordtunnel. Dit
onderzoek, bestaande uit conus-pressiometerproeven, is in aanvulling op
het reeds beschikbare onderzoek uitgevoerd.
Het ter plaatse reeds door derden uitgevoerde onderzoek heeft onder andere
bestaan uit sonderingen, Ménard Pressiometer proeven en dilatometer-
proeven.
Dit rapport bevat de resultaten en interpretatie van de uitgevoerde conus-
pressiometerproeven. Daarnaast is, in hoofdstuk 5, een analyse van de
resultaten opgenomen, waarin wordt ingegaan op de vergelijking met andere
meetresultaten en met empirische relaties ter bepling van de
grondparameters. Dit hoofdstuk 5 is toegevoegd op verzoek van de
opdrachtgever, maar valt buiten het kader van de opdracht.
*
Opdr.: M-0283 Blz. : 1
-Iii IMREI
2. PROJECTOMSCHRIJVING
Het onderzoek wordt uitgevoerd ten behoeve van de in de inleiding genoemde
tunnel ter verificatie van de Conus-Pressiometer als onderzoektechniek.
Op bijlage M-0283-1 zijn de lokaties van de diverse reeds uitgevoerde in-
situ metingen weergegeven.
De door derden uitgevoerde Ménard Pressiometerproeven konden met de
gehanteerde uitvoeringsmethode uitsluitend in de cohesieve lagen worden
uitgevoerd, zodat alleen voor deze lagen een vergelijking kon worden
gemaakt.
Opdr.: M-0283 Blz. 2
3.
3 . 1 Sondeeronderzoek
Het sondeeronderzoek heeft bestaan uit 2 sonderingen met meting van de
plaatselijke mantelwrijving, de waterspanning en de helling (code DKMP)
tot een diepte van maximaal NAP - 23 m.
De sonderingen zijn vanaf een sondeertruck uitgevoerd met de elektrische
Fugro(kleefmantel)conus conform norm NEN 3680, waarbij het verticaal
sonderen is gecontroleerd door middel van een in de conus ingebouwde
hellingmeter. Een beschrijving van de gevolgde meet- en registratiemethode
is gegeven op de bijlage "Continu Elektrisch Sonderen".
De sondeerlokaties zijn aan de hand van de bestaande herkenbare
onderzoekspunten in het terrein op de lokatie uitgezet. De maaiveldhoogte
is ontleend aan de door de opdrachtgever ter beschikking gestelde
sondeerresultaten.
De resultaten van de sonderingen zijn getekend op de grafieken M-0283 -
CPMT 64 en 68 waarop de diepte is uitgezet in meters ten opzichte van NAP.
De lokaties van de sonderingen zijn op de situatietekening M-0283-1
aangegeven.
op de grafieken van de kleefmantelsonderingen is tevens het wrijvingsgetal
weergegeven, zijnde de verhouding tussen de plaatselijke mantelwrijving en
de conusweerstand. Empirisch is vastgesteld dat het wrijvingsgetal een
nauwe relatie heeft met de grondsoort, zodat een goede indicatie van de
laagopbouw wordt verkregen.
op de sondeergrafieken is naast de conusweerstand ook de waterspanning gepresenteerd. Met deze meting wordt een gedetailleerd inzicht verkregen
in de aanwezigheid van waterremmende lagen en consolidatie eigenschappen
van cohesieve lagen. Verder levert het extra informatie met betrekking tot
de aard van de verschillende grondlagen.
3.2 Uitvoering Conus-pressiometerproeven
Op de beide lokaties (CPMT 64 en CPMT 68) zijn in totaal 19
pressiometerproeven uitgevoerd tot een maximale diepte van ca. MAP - 23 m.
-Iii
Opdr.: M-0283 Blz. : 3
-I'
De proeven zijn uitgevoerd met de Fugro Conus-Pressiometer, waarmee zowel
pressiometerproeven kunnen worden uitgevoerd als de conusweerstand,
plaatselijke wrijvingsweerstand, waterspanning en de helling kan worden
gemeten.
Deze conus bestaat uit een standaard Piezo-conus waarboven een cilindrisch
membraan is aangebracht over een hoogte van ca 0,5 m. Door interpretatie
van de sondeergrafiek kan een nauwkeurige selectie plaatsvinden van de
diepte waarop de Pressiometerproef moet worden uitgevoerd. Alvorens met
testen aan te vangen wordt een calibratie over het volledige drukbereik
uitgevoerd ter vaststelling van de karakteristieke systeemstijfheid. Deze
waarde wordt in de resultaten van de Pressiometertesten verdisconteerd.
Door op de betreffende diepte het membraan met vloeistof op te pompen in
het sondeergat wordt een radiale belasting op de sondeergatwand
uitgeoefend. Door meting van zowel de vloeistofdrukken als de hoeveelheid
vloeistof wordt een relatie van radiale druk en optredende radiale
verplaatsing verkregen. Tijdens uitvoering van iedere proef zijn zo
mogelijk 3 'unloading loops' (ontlast-herbelast trajecten) gemeten.
Bij de proeven ter plaatse van de lokatie CPMT 64 en CPMT 68 zijn bij de
respectievelijke test nrs. 8, 9 en 4 problemen opgetreden met het
membraan. Tijdens de proef is het membraan lek gegaan. De testen op deze
diepten waren vrijwel voltooid. De drukopbouw en 'unloading loops' waren
grotendeels uitgevoerd, zodat interpretatie van de testresultaten voor de
meeste parameters nog mogelijk bleek. Oorzaak van de perforatie kon niet
worden vastgesteld. Bij voorgaande projecten zijn onder veel ongunstiger
omstandigheden degelijke effecten niet opgetreden. De aanwezigheid van
puin in de toplagen kan hierin mogelijk een rol hebben gespeeld.
Derhalve diende voor de tweede lokatie gewerkt te worden met reserve
membranen, waarbij in het lage meetbereik een minder lineair verloop
bereikt kon worden dan gewenst.
Bij de interpretatie van de resultaten zijn derhalve voor een aantal
proeven de parameters over het eerste deel van de curve niet
gepresenteerd.
De resultaten van de uitgevoerde pressiometerproeven zijn gegeven op de
bijlagen M-0283 - 2 t/m 20.
Opdr.: M-0283 Blz. : 4
-p GIw
4. INTERPRETATIE RESULTATEN CONUS - PRESS IOMETERPROEVEN
4.1 Interpretatie van de resultaten
Over de interpretatie van (conus-)pressiometerproeven is zeer veel
literatuur beschikbaar. In hoofdstuk 6 is een beperkt aantal publikaties
op dit gebied opgesomd. In grote lijnen is de huidige state-of-the art ten
aanzien van de uit conus-pressiometerproeven af te leiden grondparameters:
- in klei kunnen de glijdingsmodulus G en de ongedraineerde
schuifsterkte rund relatief eenvoudig worden afgeleid. De
glijdingsmodulus G kan worden afgeleid uit kleine ontlastings-
/herbelastings lussen. In dit geval wordt deze Gur genoemd. Gur
wordt dus bepaald bij geringe vervormingen. Daarnaast kan uit de
expaisiekromme ook de stijfheid bij grotere vervormingen worden
afgeleid. Dit gebeurt via de zogenaamde Ménard-modulus, waaruit
een E50 waarde kan worden afgeleid. De E 50 is de ongedraineerde
(secant) elasticiteitsmodulus, zijnde het quotiënt van 50 % van
de bezwijkdeviatorspanning in triaxiale compressie en de daarbij
behorende axiale rek.
- Ook in zand kan de glijdingsmodulus Gur en de E50 waarde worden
afgeleid uit de pressiometerkromme en ontlastings-/herbelastings
krommen zoals hierboven voor klei beschreven. Daarnaast kunnen
via empirische relaties, afgeleid met behulp van calibratie-
kamertesten, de relatieve dichtheid en de horizontale korrel-
spanning worden afgeleid. De ç' waarde van zand kan slechts
globaal worden bepaald.
Hieronder is een korte samenvatting gegeven van de belangrijkste stappen
in de analyse van de pressiometercurve. De hierbij gebruikte symbolen en
definities zijn als volgt:
V = holte volume
oorspronkelijk holte volume
Vi = oorspronkelijk pressuremeter volume
Vf = volume gerelateerd aan P f
P f = vloeispanning
OM = druk aan het begin van het rechte deel van de expansiekromme
'M;max = Ménard bezwijkspanning
EM = Ménard modulus
= limietdruk of maximale pressiometerdruk
Opdr.: M-0283 Blz. : 5
-1iJ GRO
Volume (V) [ml] Oorspronkelijk membraan volume plus toegevoegd vloeistof volume,
gemeten in de drukregel-eenheid.
Volume rek (Ev ) t] Relatieve volume verandering van het memhraan, gedefinieerd als
de verhouding tussen netto volume en het referentie volume.
Referentie volume (V0 ) [ml] Theoretische oorspronkelijke volume van de expanderende holte
aan het begin van de CPMT, zijnde de conus doorsnede maal de
expansiehoogte van het membraan.
Radiale rek (Er) [.] Relatieve verandering van de straal van het membraanlichaam,
gedefinieerd als de verhouding tussen de straaltoename en de
straal van de conus.
Totaal druk )Pg ) [MPa] Totale vloeistofdruk, gemeten in het membraan.
Netto druk )*) [MPa] Vloeistof druk gecorrigeerd met de membraan Stijfheid
(holtespanning)
Limietdruk (*1) [MPa] Constante holtespanning bij welke ongelimiteerde holte
vergroting optreedt.
Glijdings modulus (Gur) [MPa] Helling van de ontlastings-herbelastings-trajecten (loops)
De glijdingsmodulus kan bepaald worden uit de helling van de
ontlasting en herbelasting kromme, zoals beschreven door Mair &
Wood (1987) en Houlsby en Schnaid (1994). In klei kunnen de
ongedraineerde schuifsterkte en glijdingsmodulus worden bepaald
uit de analyse van het ontlastingsgedrag van de holte (Houlsby
and Withers, 1988)
De Ménard modulus (EM) wordt berekend uit de helling van het
rechte deel van de expansiekromme. Het rechte deel begint op het
punt (V0, QM) en eindigt op het punt (Vf , Pf ) . De Ménard modulus
wordt bepaald in het midden van het genoemde rechte deel.
De Ménard bezwijkspanning Mmax is de spanning benodigd voor de
toename van het holtevolume van het oorspronkelijke volume aan
het begin van de test tot twee maal het oorspronkelijke volume.
De limietdruk j, 1 wordt bepaald door analyse van de expansie-
kromme. Er kunnen verschillende methodes van extrapolatie worden
toegepast. Met behulp van de limietdruk en de conusweerstand
kunnen de relatieve dichtheid en de horizontale korrelspanning
in zand worden bepaald. Deze laatste kan worden benaderd met
behulp van de empirische methode beschreven door Nutt (1993)
4.2 (Grond) parameters
In deze paragraaf zijn de volgens de bovenbeschreven procedure afgeleide
(grond)parameters in tabelvorm weergegeven. De gepresenteerde parameters
Opdr.: M-0283 Blz. : 6
-1" GRO
beperken zich tot limietdrukken, Ménard parameters, stijfheidsparameters
en de ongedraineerde schuifsterkte. Afleiding van parameters als relatieve
dichtheid, horizontale korrelspanning en hoek van inwendige wrijving viel
buiten het bestek van het onderhavige project.
4.2.1 Limietdrukken en Ménard parameters
In de onderstaande tabellen 1 en 2 zijn de gemeten limietdrukken en de
Ménard parameters weergegeven.
Tabel 1, Resultaten bepaling Ménard parameters en lirnietdrukken
pressiometer lokatie CPM 64
Test
nr.
Diepte in rn
t.o.v. MAP
M;max
[MPa]
0M
{MPa]
Pf
[MPa]
EM
[MPaJ
*1
[MPa]
1 - 225 0,53 0,14 0,32 3,5 0,55
2 - 4,24 0,24 0,15 0,19 0,8 0,26
3 - 6,26 0,26 0,16 0,21 0,8 0,29
4 - 8,26 0,48 0,18 0,29 1,8 0,5
5 - 10,24 2,10 0,38 1,04 13,8 2,20
6 - 12,22 0,92 0,25 0,57 4,4 0,95
7 - 14,22 1,42 0,32 0,83 8,4 1,50
8 - 16,76 1,59 0,39 0,94 9,9 1,63
9 - 17,71 1,79 0,41 0,99 11,1 1,90
Opdr.: M-0283 Blz. : 7
Tabel 2, Resultaten bepaling Ménard pararneters en limietdrukken
pressiometer lokatie CPM 68
Test
nr.
Diepte in rn
t.o.v. NAP
M;max
[MPa]
'0M
EMPaJ [MPa) EMPaJ [MPa]
1 - 4,98 0,29 0,22 0,24 0,7 0,30
2 - 7,07 0,33 - _1) _1) 0,35
3 - 8,86 0,41 _1) _1) _1) 0,43
4 - 10,85 0,67 _1) _1) 3,3 0,70
5 - 12,85 2,50 0,45 1,34 14,8 2,60
6 - 14,93 0,63 _1) .1) _1) 0,64
7 - 16,42 1,99 0,46 1,10 11,4 2,08
8 - 18,42 2,23 0,46 1,26 13,5 2,27
9 - 20,41 3,33 0,75 1,82 20,6 3,37
r-,0 - 22,40 2,93 0,76 1,68 22,3 3,00
1) niet bepaald
-I
Opdr.: M-0283 Blz. : 8
-1ii CR0
4.2.2 Glijdingsmodulus en ongedraineerde schuifsterkte
In de onderstaande tabellen 3 en 4 zijn de uit de metingen afgeleide
glijdingsmodulus Gur en ongedraineerde schuifsterkte fund weergegeven.
Tabel 3, Resultaten bepaling glijdingsrnodulus en ongedraineerde
schuifsterkte lokatie CPM 64
Test Nr. Diepte in m
t.o.v. NAP
(ziJ
Glijdingsrnodulus
Gur
Ongedraineerde
schuifsterkte
undr in kPa Loop 1
EMPa]
Loop 2
[MPa]
Loop 3
[MPa]
1 - 225 19,2 18,3 21,0
2 - 4,24 1,9 2,1 2,6 19
3 - 6,26 2,7 3,1 3,3 21
4 - 8,26 8,2 8,8 10,2 -
S - 10,24 101,9 105,3 115,6 -
6 - 12,22 23,2 25,0 28,6 -
7 - 14,22 54,4 56,6 63,0 -
8 - 16,76 64,6 66,4 _1) -
9 - 17,71 82,5
1) niet bepaald
- niet van toepassing; zand
Opdr.: 11-0283 Blz. : 9
-Iii 139213
Tabel 4, Resultaten bepaling glijdingsniodulus en ongedraineerde
schuifsterkte lokatie CPM 68
Test Nr. Diepte in rn
t.o.v. NAP
[ml
Glijdingsrnodulus
Gur
Ongedraineerde
schuifsterkte
undr in kPa
Loop 1
[MPaI
Loop 2
[MPa]
Loop 3
[MPa]
1 - 4,98 2,2 2,4 2,8 22
2 - 7,07 2,2 2,6 2,9 30
3 - 8,86 3,0 3,5 3,9 34
4 - 10,85 19,1 21,1 24,1 -
5 - 12,85 112,0 117,6 128,3 -
6 - 14,93 6,4 7,0 8,1 62
7 - 16,42 80,0 83,1 87,9 -
8 - 18,42 95,2 102,5 99,9 -
9 - 20,41 155,9 159,1 190,8 -
10 - 22,40 150,0 119,8 149,3 -
- niet van toepassing; zand
1 Opdr.: M-0283 Blz. : 10
-Iii ciun
5. BESPREKING VAN DE RESULTATEN
5.1 Vergelijking met resultaten van andere metingen
De resultaten van de Conus-pressiometer proeven zijn in eerste instantie
vergeleken met E 50 -waarden, afgeleid uit traditionele Ménard pressiometer
proeven en Dilatometer proeven uitgevoerd door derden (GD) . Tevens zijn
voor een beperkt aantal diepten de afgeleide waarden voor de
ongedraineerde schuifsterkte fundr uit de Conus-Pressiometerproeven,
triaxiaalproeven, sonderingen en vinproeven (in dezelfde grondlaag met
vergelijkbare conusweerstanden) met elkaar vergeleken.
Zoals in hoofdstuk 4 reeds is aangegeven, levert de conus-pressiometer-
proef met name in zandlagen nog meer grondparameters op, zoals de
glijdingsmodulus bij ontlasten en herbelasten Gur, relatieve dichtheid, de
horizontale korrelspanning en de hoek van inwendige wrijving. Omdat de
andere in-situ proeven voorshands geen vergelijkingsmateriaal opleveren,
zijn deze parameters niet in de vergelijking betrokken.
stijfheid
De vergelijking van de stijfheid concentreert zich op de E 50 waarde
bepaald met behulp van de Conus-pressiometer, de Ménard pressiometer en de
Dilatometer.
•De E 50 waarde is de ongedraineerde (secant) elasticiteitsmodulus, zijnde
het quotiënt van 50 % van de bezwijkdeviatorspanning in triaxiale
compressie en de daarbij behorende axiale rek. De E 50 waarde wordt als
volgt uit de pressiometerproeven afgeleid:
E 50 = EM/Go
waarin
EM = De Ménard modulus. Deze wordt berekend uit de helling van het
rechte deel van de expansiekromme. Het rechte deel begint op het
punt (V0, QM) en eindigt op het punt (Ve , P f )
U O = rheologische coëfficiënt, onder meer afhankelijk van grondsoort
en consolidatiegraad.
De afleiding van E 50 waarden uit de resultaten van de dilatometerproeven
is door derden uitgevoerd.
De aldus bepaalde waarden van E 50 zijn in de onderstaande tabellen 5 en 6
samengevat. Hierbij is voor een zo zuiver mogelijke vergelijking ook de
Opdr.: M-0283 Blz. : 11
-1ii CRU
verhouding van E50 / q bepaald, zodat variaties in conusweerstand die
tussen de diverse meetpunten aanwezig waren zoveel mogelijk worden
verdisconteerd.
Tabel 5, Vergelijking E50 waarden uit CPM / Ménard Pressiometerproeven /
Dilatometerproeven en de Conusweerstand q; Lokatie 64
Test diepte Rheol. E50 Verhoudinp E 50 /q Conusweerstand qc
Laap [m] t.o.v. N.A.P. coeff. [MPa] [-] [MPa]
CPM 1 Ménard Dilato CPM Mén. Dilat. CPM Mén. Dilat. [7én. Dilat.
1 zand -2.25 -2.25 -2.00 .33 10.5 7.6 6.0 2.6 4.2 3.3 4.0 1.8 1.8
-2.25 8.6 4.8 1.8
-2.50 7.1 5.1 1.4
2 klei -4.24 -4.25 -4.00 .67 1.2 3.4 3.9 3.0 7.9 7.1 0.4 .43 0.55
-4.25 2.1 4.1 0.50
-4.50 3.4 6.2 0.55
3 klei -6.26 -6.25 -6.00 .67 1.2 5.5 3.0 3.0 7.3 4.5 0.4 .5 0.65
-6.25 1.0 1.7 0.60
-6.50 2.4 3.9 0.60
4 silt -8.28 -8.25 -8.00 .5 3.6 3.0 6.8 3.6 2.5 9.0 1.0 1.2 0.75
-8.25 13.9 11.6 1.2
-8.50 50.7 23.4 1.3
5 zand -10.24 - -10.00 .33 41.4 - 18.4 3.0 - 2.0 14.0 - 9.1
-10.25 16.8 1.9 8.8
-10.50 5.3 0.8 7.0
6 zand -12.22 - -12.00 .33 13.2 - 14.3 2.2 - 5.5 6.0 - 2.6
-12.25 9.6 4.4 2.2
-12.50 27.5 11.0 2.5
7 zand -14.22 - -14.00 .33 25.2 - 30 4.2 - 1.9 6.0 - 16.0
-14.25 20.8 1.2 17.7
-14.50 18.1 1.3 14.3
8 zand -16.76 - -16.50 .33 30.0 - 30.6 3.0 - 2.2 10.0 - 14.3
-16.75 31.3 3.3 9.6
-17.00 24.4 2.0 12.1
9 zand -17.71 - - .33 1 33.3 1 - - 1 3.0 - - 11.0 - -
Opdr.: M-0283 Blz. : 12
-p nut]
Tabel 6, Vergelijking E50 waarden uit CPM / Ménard Pressiolneterproeven /
Dilatometerproeven en de Conusweerstand q; Lokatie 68
Test diepte Rheol. ESO E50/q Conusweerstand qc
laag [ml tav. N.A.P. coeff. [MPaI [-] [MPa]
[-] CPM Ménard Dilato CPM Mén. Dilat. CPM Mén. Dilat. CPM Mén. Dilat.
1 veen -4.98 -5.0 - 1.0 0.7 1.9 - 1.7 5.0 - .40 0.38 -
2 klei -7.07 -7.0 - .67 - 1.7 - - 3.1 - .40 0.54 -
3 klei -8.86 -9,0 - .67 - 2.0 - - 3.4 - .50 0.58 -
4 klei - -10.0 -10.25 .67 5.0 1.5 1.6 2.5 2.4 2.6 2.0 0.62 0.6
10.85 -10.50 5.0 7.6 0.7
-10.75 7.3 8.4 0.9
5 zand - -12.25 -12.25 .33 44.4 25 18.0 3.0 3.5 2.5 14.0 7.2 7.2
12.85 -12.50 43.3 2.6 16.8
-12.75 37.1 2.5 15.0
6 klei - - -14.25 .67 - - 2.2 - - 1.9 1.2 1.2
14.93 -14.50 4.8 5.5 0.9
-14.75 5.4 6.4 0.9
7 zand - - -16.25 .33 34.2 - 24.6 3.1 - 1.7 11.0 14.6
16.42 -16.50 37.7 2.8 9.2
-16.75 32.0 3.8 7.7
8 zand - - -18.25 .33 40.5 - 42.6 5.1 - 5.3 8.0 8.1
18.42 -18.50 37.7 4.9 7.7
-18.75 32.0 4.3 7.5
9 zand - - -20.25 .33 61.8 - 33.5 3.9 - 2.2 16.0 15.0
20.41 -20.50 38.8 3.2 12.0
-20.75 29.9 3.1 9.6
10 zand - - -22.25 .33 66.9 - 84.3 4.2 - 6.3 16.0 13.3
22.40 -22.50 81.4 7.1 11.5
-22.75 20.5 3.7 5.5
Op de bijlagen M-0283-21 en -22 zijn de resultaten uit de bovenstaande
tabellen grafisch weergegeven. In deze bijlagen zijn ook de grondlagen
weergegeven. Wat opvalt is, dat
- de verschillen in E 50 waarden tussen de drie onderzoektechriieken
relatief groot zijn, zeker op lokatie 64 in de bovenste meters; met
name valt op dat de E 50 waarden die uit de Ménard pressiometerproeven
naar voren komen in de ondiep gelegen lagen relatief hoog zijn, ofwel
Opdr.: M-0283 Blz. : 13
—Jij Gun
dat de E 50 waarden uit de conus-pressiometerproeven relatief laag zijn.
In de volgende paragraaf zullen de verkregen resultaten ook worden
vergeleken met ervaringsgetallen (empirie)
- op grotere diepte de resultaten van dilatometer en conus-pressiometer
dicht bij elkaar liggen, resultaten van de Ménard pressiometer zijn
hier niet verkregen;
- de conus-pressiometer een zeer constant beeld vertoont, waar het de
verhouding E 50 gedeeld door q, betreft. Uit de literatuur mag ook
inderdaad verwacht worden, dat deze verhouding in eenzelfde laag
redelijk constant is. Wel kan deze verhouding van plaats tot plaats
verschillen.
- er sprake is van een grote spreiding in dilatometer moduli. Voor de
vergelijking zijn verder alleen de gemiddelde waarden beschouwd.
ongedraineerde schuifsterkte
De ongedraineerde schuifweerstand fundr is als volgt bepaald:
uit de resultaten van de Conus-Pressiometer proeven uit een analyse van
het ontlast gedrag van de holte (Houlsby and Withers, 1998)
uit de netto Conus-Pressiometer bezwijkspanning gecorrigeerd voor de
heersende gronddruk uitgaande van een volumiek gewicht van gemiddeld 15
kN/m3 ; ii' / 9
• uit de netto Ménard Pressiometer bezwijkspanning zoals vastgesteld in de
Conus-pressiometerproef, gecorrigeerd voor de heersende gronddruk
uitgaande van een volumiek gewicht van gemiddeld 15 kN/m3; p oM;max /
M;max resultaten van de Ménard proeven waren niet beschikbaar.
uit de conusweerstand q / 20
rechtstreeks uit de resultaten van vinproeven
uit de resultaten van ongedraineerde geconsolideerde triaxiaalproeven,
die door derden op ongeroerde monsters afkomstig van de betreffende
diepte werden verkregen:
rund =
De aldus bepaalde waarden van rund zijn in de onderstaande tabellen 7 en 8
samengevat. Hierbij is voor een zo zuiver mogelijke vergelijking ook de
conusweerstand aangegeven, voor zover deze uit de gegevens kon worden
Opdr.: M-0283 Blz. : 14
-p GIO
afgeleid. Met "conusweerstand" wordt in dit verband bedoeld de
conusweerstand van de bijbehorende sondering (64 of 68) op de diepte
waarop de betreffende test werd uitgevoerd. Bij de conus-pressiometertest
is echter de bij deze test gemeten conusweerstand genomen, niet die van de
oorspronkelijke sondering. In dit verband wordt opgemerkt, dat met name
bij sondering 64 er significante verschillen in sondeerwaarde zijn
opgetreden tussen de Fugro sondering en de GD sondering. Bij sondering 68
is de overeenkomst tussen beide sonderingen zeer goed, waardoor
geconcludeerd mag worden, dat de verschillen bij sondering 64 niet
veroorzaakt worden door verschillen in meet- of registratie apparatuur.
Tabel 7, Vergelijking dr waarden uit CPM / Vinproeven en
Triaxiaalproeven; Lokatie 64
laag
Test diepte
[ml t.o.v. N.A.P.
Ongedraineerde schuifsterkte fundr
[kPa]
Conusweerstand
qc
IMPaJ
CPM Vin Triax CPM
unl
CPM
M;max;net'
CPM
*i;net/ 9
Vin q/20 Triax CPM Vin Triax
1 zand -2.25 4.0
2 klei -4.24 -4.90 -4.70 19 23 25 60 20 38 .40 .52 .42
3 klei -6.26 -6.90 21 24 27 40 20 .40 .47
4 silt -8.28 44 47 50 1.0
5 zand -10.24
6 zand -12.22
7 zand -14.22
8 zand -16.76
9 zand -17.71
Opdr.: M-0283 Blz. : 15
-p IMUG
5.2 Vergelijking met empirische relaties
Algemeen
De stijfheids- en sterkte parameters van de grond kunnen ook worden
afgeleid uit empirische relaties met andere, eenvoudig te bepalen
grondparameters. Het vergelijken met empirische relaties is echter
gecompliceerd, omdat
- met name de stijfheidsparameters in empirische relaties niet eenduidig
gedefinieerd zijn;
- er sprake is van grote spreiding tussen empirische relaties, een
spreiding van gelijke orde als die in de vorige paragraaf is gevonden
tussen de diverse onderzoeksmethoden. Deze grote spreiding wordt onder
meer veroorzaakt door verschillen tussen de geografische lokaties,
waarvoor de betreffende correlaties zijn afgeleid.
- er in de empirische relaties vaak geen spanningsafhankelijkheid naar
voren komt. In werkelijkheid zijn zowel de ongedraineerde schuifsterkte
als de stijfheidsparameters sterk spanningsafhankelijk.
Onderstaand worden enkele van de zeer vele gepubliceerde correlaties nader
uitgewerkt. Gekozen is voor de volgende relaties:
Stijfheid:
pressiometermodulus versus q
E 50 versus q en E 50 op basis van Nederlandse ervaring
Gur versus q en Gur versus E 50
Ongedraineerde schuifsterkte:
fund versus q, en op basis van Nederlandse ervaring
Correlaties voor de overige parameters, die uit de conus-pressiometerproef
kunnen worden afgeleid, zijn hier niet uitgewerkt.
Stij fheid: pressiometermodulus
Correlaties tussen de pressiometermodulus en de conusweerstand werden
onder meer verzameld door Sanglerat (1972) . Grofweg kan op basis hiervan
worden gesteld:
- voor zand: EM q
- voor silt: EM 2.5 q,
Opdr.: M-0283 Blz. : 17
-p GIO
- voor klei: EM 3 qr
In tabel 9 is een vergelijking gemaakt tussen deze correlatie en de
resultaten van de Ménard-pressiometerproeven en conus-pressiometerproeven.
De 2 lokaties zijn hierbij gecombineerd.
Tabel 9, Pressiometerrnoduli en vergelijking met de conusweerstand
lokatie diepte/laag u Ménard proef
aq0 EMPaI .1 EM [MPa]
Conus pressiometer
aq0 [MPa] J EM EMPa]
64 -2.25 / zand 1 1.8 2.5 4.0 3.5
64 -4.24 / klei 3 1.3 2.3 1.2 0.8
68 -4.98 / veen 3 1.2 1.9 1.2 0.7
64 -6.26 / klei 3 2.3 3.7 1.2 0.8
68 -7.07 / klei 3 1.6 1.1 - -
64 -8.28 / silt 2.5 1.8 1.5 2.5 1.8
68 -8.86 / klei 3 1.7 1.3 - -
64 -10.24 / zand 1 - - 14 14
68 -10.85 / klei 3 1.9 1.0 6.0 3.4
64 -12.2 / zand 1 - - 6.0 4.4
68 -12.5 / zand 1 7.2 8.3 14.0 15
64 -14.22 / zand 1 - - 6.0 8.3
68 -16.42 / zand 1 - - 11 11
64 -16.67 / zand 1 - - 10 10
64 -17.71 / zand 1 - - 11 11
68 -18.42 / zand 1 - - 8 13.4
68 -20.41 / zand 1 - - 20 16
68 -22.40 / zand 1 - - 22 16
Uit de bovenstaande tabel mag worden afgeleid, dat
- de genoemde correlaties met de conusweerstand voor zand gemiddeld goed
overeenkomen met de meetresultaten.
- voor klei wijzen de conus-pressiometerproeven in de richting van een
iets lagere correlatiecoëfficiënt, in de orde van EM 2 q. Wordt een
dergelijke verhouding in de bovenstaande tabel gehanteerd, dan ontstaat
Opdr.: M-0283 Elz. : 18
-Iii
een zeer consistent beeld. Voor klei schommelen de Ménard resultaten wél
rondom EM = 3 q• Echter in tegenstelling tot de conus-pressiometer-
proeven komen hierbij zowel grote afwijkingen naar boven als naar onder
Stijfheid: E50 waarden
In de literatuur worden zeer veel correlaties tussen q en E 50 gevonden. In
het algemeen wordt gevonden:
- voor zand: E 50 = 2 â 3 q
- voor silt/klei: E 50 = 2 á 4 q
In tabel 10 is een vergelijking gemaakt tussen deze correlatie en de
resultaten van Ménard-pressiometerproeven, conus-pressiometerproeven en
dilatometerproeven. De 2 lokaties zijn hierbij gecombineerd. In tabel 10
is ook een (arbitraire) kolom opgenomen met daarin globale
ervaringsgetallen voor Nederlandse bodemomstandigheden. Deze is ontleend
aan CTJR rapport 91-7, zie literatuuropgave.
Opdr.: M-0283 Blz. : 19
-JIJ
Tabel 10, E50 (MPa) uit diverse in-situ tests en vergelijking met de
conusweers tand
lokatie diepte/laag Ménard
aqc
proef
E50
Conus pressiorneter
0% 1 E50
Dilatometer
aq0
[
E50
E50 op
basis van
ervaring
64 -225 / zand 3.6 - 5.4 7.6 8 - 12 10.5 3.6 -5.4 6.0 10-30
64 -4.24 / klei 0.9 - 1.7 3.4 0.8 - 1.6 1.2 1.1 - 2.2 3.9 1-2
68 -4.98 / veen 0.8 -1.5 1.9 0.8 - 1.6 0.7 - - 0.5 - 1
64 -6.26 / klei 1.5 - 3.0 5.5 0.8 - 1.6 1.2 1.3 - 2.6 3.0 1 - 2
68 -7.07 / klei 1.1 - 2.2 1.7 - - - - 1 - 2
64 -8.28 / sub 2.4 - 4.8 3.0 2.0 - 4.0 3.6 1.5 - 3.0 6.8 3 - 6
68 -8.86 / klei 1.2 - 2.4 2.0 - - - - 2 - 4
64 -10.24 / zand - - 28 - 42 41.4 18 - 27 18.4 20 - 40
68 -10.85 / klei 1.2 - 2.5 1.5 4.0 - 8.0 5.0 1.2 - 2.4 1.6 3 - 6
64 -12.2 / zand - - 12 - 18 13.2 5.2 - 7.8 14.3 10 - 30
68 -12.5 / zand 14 - 22 25 28 - 42 44 14 - 22 18 20 - 80
64 -14.22 / zand - - 12 - 18 25 32 - 48 30 20 - 80
68 -16.42 / zand - - 22 - 33 34 29 - 44 25 30 - 80
64 -16.67 / zand - - 20 - 30 30 29 - 43 31 30 - 80
64 -17.71 / zand - - 22 - 33 33 - - 30 - 80
68 -18.42 / zand - - 16 - 24 40.5 16 - 24 43 30 - 80
68 -20.41 / zand - - 32 - 48 62 30 - 45 34 30 - 80
68 -22.40 / zand - - 32 - 48 67 27 - 40 84 30 - 80
Uit de bovenstaande tabel blijkt, dat de conus-pressiometerproeven
alleszins realistische waarden voor E 50 opleveren.
Stijfheid: G waarden
De Gur die volgt uit de conus-pressiometerproef is een "ontlast" waarde,
de glijdingsmodulus bij geringe vervormingen. Deze glijdingsmodulus is van
de dezelfde orde van grootte als de Gmax waarde, die bijvoorbeeld bij
seismische downhole testen wordt gemeten. Uit de literatuur is bekend
(Withers e.a., 1989), dat een redelijke correlatie bestaat tussen Gur en
Voor één lokatie, McDonnald's farm, University of British Colombia,
Opdr.: M-0283 Blz. : 20
1
-iii CRU
werd gevonden: Gur 8 q. In tabel 11 is de verhouding tussen Gur en qc
aangegeven. Tevens is in deze tabel ter informatie ook de verhouding
tussen Gur en E50 aangegeven. In principe moet hier voor één grondsoort een
redelijk constante waarde uitkomen.
Tabel 11, Gur versus q en verhouding Gur / E50 (conus-pressiometertest)
lokatie diepte/laag Gur EMPa]
Gur / q [-J
Gur / E50
[-]
64 -2.25 / zand 19.5 4.9 1.9
64 -4.24 / klei 2.2 5.5 13
68 -4.98 / veen 2.5 6.3 3.6
64 -6.26 / klei 3.0 7.5 2.5
68 -7.07 / klei 2.6 6.5 -
64 -8.28 / silt 9.1 9.1 2.5
68 -8.86 / klei 3.5 7.0 -
64 -10.24 / zand 108 7.7 2.6
68 -10.85 / klei 21.4 10.7 4.3
64 -12.2 / zand 25.6 4.3 1.9
68 -12.5 / zand 119 8.5 2.7
64 -14.22 / zand 58 9.7 2.3
68 -16.42 / zand 84 7.6 2.5
64 -16.67 / zand 66 6.6 2.2
64 -17.71 / zand 83 7.6 2.5
68 -18.42 / zand 99 12.4 2.4
68 -20.41 / zand 169 10.6 4.2
68 -22.40 / zand 140 8.8 2.3
Opgemerkt wordt, dat E50 en Gur op een totaal verschillende en
onafhankelijke wijze uit de pressiometercurve worden afgeleid.
De consistentie, die uit bovenstaande tabel blijkt tussen E 501 Gur en q
geeft vertrouwen in de reproduceerbaarheid van de resultaten van
pressiometerproeven en in het gebruik van correlaties tussen deze
parameters op een bepaalde lokatie: met behulp van conus-
pressiometerproeven kunnen de stijfheidsparameters ter plaatse van
Opdr.: M-0283 Blz. : 21
-1iJ CRU
naburige gewone sonderingen betrouwbaar worden geschat.
ongedraineerde schuif sterkte
Zoals al in paragraaf 5.1 aangegeven, kan de ongedraineerde schuifsterkte
worden gecorreleerd met de conusweerstand met behulp van de relatie:
0,05 q
In de literatuur wordt ook wel gevonden
0,07 q
In de tabellen 7 en 8 is reeds een vergelijking gemaakt tussen de eerst-
genoemde correlatie, welke goed aansluit bij ervaring in Nederland, en de
resultaten van de diverse beproevingen. De conclusie hieruit was, dat de
resultaten van de conus-pressiometerproeven goed aansluiten bij de
empirische correlatie.
5.3 Conclusies en aanbevelingen
op basis van de meetresultaten voor het onderhavige project en de vergelijking met de resultaten van andere proefnemingen ter plaatse
alsmede met empirische correlaties en eerder uitgevoerd onderzoek wordt
- het volgende geconcludeerd:
- de uit conus-pressiometerproeven afgeleide waarden voor stijfheid en
ongedraineerde schuifsterkte zijn betrouwbaar en goed reproduceerbaar.
- De getalswaarden stemmen redelijk overeen met empirische correlaties,
met name correlaties met de conusweerstand. De coëfficiënten in dit
soort empirische relaties zijn erg lokatie-afhankelijk. Daardoor is het
zeer zinvol om een sondeeronderzoek in voorkomende gevallen aan te
vullen met een (beperkt) aantal conus-pressiometerproeven.
- Een ruim aantal calibratiekamertesten in diverse typen zand hebben
empirische correlaties opgeleverd tussen conusweerstand, limietdruk,
relatieve dichtheid en korrelspanning. Deze empirische relaties hebben
betrouwbare schattingen opgeleverd voor de relatieve dichtheid en
horizontale korrelspanning. In deze zin is de conus-pressiometer een
uniek instrument, geen enkele andere test is in staat om deze
grondparameters direct te meten.
- De conus-pressiometerproef geeft naast de pressiometermodulus EM ook
goed reproduceerbare waarden voor de glijdingsmodulus bij ontlasten en
herbelasten van grond, Gur. Deze glijdingsmodulus kan met name bij
Opdr.: M-0283 Blz. : 22
-p GID
boortunnels een erg relevante grondparameter zijn.
- Gebleken praktische voordelen van de conuspressiometerproef ten opzichte
van de Ménard pressiometerproeven en dilatometerproeven zijn:
- de conuspressiometer levert over de volledige gewenste diepte
proefresultaten op, zowel in cohesieve lagen als in zandlagen.
- bij de conuspressiometer geeft het gelijktijdig meten van
conusweerstand, kleef en waterspanning het grote voordeel, dat
precies bekend is in welke grondlaag de proef wordt uitgevoerd.
- ten opzichte van de dilatometer levert de conuspressiometerproef in
slappere grond een betrouwbaarder benadering van de stijfheid, omdat
de dilatometer slechts een beperkte vervorming aan de grond oplegt.
Ten opzichte van de Ménard pressiometerproef heeft de conus-
pressiometerproef een gunstiger lengte-diameterverhouding (10:1)
- De eenvoudige en computergestuurde uitvoering van de conuspressio-
meterproef leidt tot een goede reproduceerbaarheid van de
resultaten, die daarmee vrijwel onafhankelijk zijn van de
vaardigheid van de uitvoerder.
Ter afsluiting van dit hoofdstuk zijn in de onderstaande figuur 1 de
meetresultaten gegeven van een andere proeflokatie. Deze zijn ontleend aan
Houlsby en Withers (1988)
0 Or
s kpa 100 200
c' •
D.
0
0
0
0 . 1-
300
• TrraxaI + SBPM o FPC 0 Sc,ew oale
0 MPa 20 4 0 60 80
+ 'SBPM
4. OFPC
3k- 02 0 4
4.
+
4.
0 6 +
1 + co •
0
20 L . Compurioc of u.driined Str~ meiwred by
the maxiaL, adf-borig eer (SBPM). coat - ijcttî (FPC) ad ,arw pate tesu
-6
+
+ -6
00
16
0
20 L Compunson of shear modub&s measured bv the
self-boring pressuremeter (SBPM) and coat pressure-meter (FPC)
12 1 16-
Figuur 1, vergelijking van testresultaten (Houlsby en Withers, 1989)
Opdr.: M-0283 Blz. : 23
1
- iiGI;rcJ
6. LITERATUUROPGAVE
- Baguelin, F., Jezequel, J.F., en Shields, D.H. (1979), "The Prediction
of Horizontal Soil Forces using the Pressuremeter", Proceedings van ASCE
Conference: Civil Engineering in the Oceans, San Francisco.
- CUR, Gouda, 91-7 "Vuist- en rekenregels voor grondconstructies op sterk
samendrukbare ondergrond, inventarisatie literatuur"
- Houlsby, G.T., en Schnaid, F. (1994), "Interpretation of shear moduli
from cone pressuremeter tests in sand", Geotechnique 44, no. 1, pp.
147-164.
- Houlsby, G.T., en Withers, N.J. (1988), "Analysis of the cone
pressuremeter test in day", Geotechnique 38, no. 4, pp. 575-587.
- Jamiolkowski, M., Ghionna, V.N., Lancellotta, R. en Pasqualini, E.,
(1988), "New Correlations of Penetration Tests for Design Practice",
Proc. lst Int. Symp. on Penetration Testing, ISOPT-1, Vol. 1, pp. 263-
296.
- Ménard, L. et al. Méthode générale de calcul d'uri rideau ou d'un pieu
sollicité horizontalement en fonction des résultats pressiometriques.
Sol Soils no. 22-23.
- Mair, R.J. en Wood, D.M. (1987), T'Pressuremeter Testing Methods and
Interpretation", CIRIA Ground Engineering Report, In-situ Testing,
Butterworths.
- Nutt, N.R.F. (1993), "Development of the Cone Pressuremeter", D.Phil
Thesis, University of Oxford.
- Poulos, H.G. (1988), "Marine Geotechnics", School of Civil and Mining
Engineering, University of Sydney, TJNWIN HYMAN London.
- Sanglerat, G. "The penetrometer and soil exploration", 1972.
- Withers, N.J., Howie J., Hughes, J.M.O. and Robertson, P.K. "Performance
and analysis of cone pressiometer tests in sands", Géotechnique 39, no
3, 433-454.
Opdr.: M-0283 Blz. : 24
7" = SCNDERINCEN CO-350020 SON0ERINGEN
fl = ELEKTRISCHE DICH7}4OOSETINC
= PEILSUIS
= MONOPOOL
'ÇP PRESSICUETER / OILATOMETER
PULS ACKERMANNBORING
= BECEUANNBORING 66 rr,rrr
VIN PROEF
7 = SONDERINGEN CO-313840 [1990] err CO-348600 [1993]
= PULS ACI<ERMANNBORING
PEILBUIS
VIN PROEF
1 = SONCERINGEN CC— 15535 [ 7 965
L
/ J
-r Gu13
-- - -
50 \
140
t, - -
r
- --- 1 .
1
46
151
CpmT 147
T ,
/* 4CgDX
MT \ / i
J 7-1 4 CP \ _ 1 l bEIi)4x4/
-
LEGENDA
- -- -
-_
çIIT
l r~i l
\\ Schaal
SITUATIE Opdr.: M-0283
GRONDONDERZOEK HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD Bijl.:
-'ii IMRD
-10
-18
-16
-14
-12
-2
0
2
1 2
ii
f --- '
- __ _—-- :
•__
k- -- -
___ ___ ____ ____ __ ____ ____ ___ ____ ____ ____ __ ___
- L
cone resistance q EMPa] o 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 ------••- 1 —_—_____
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 - sleeve friction f5 [MPa] pore pressure u1 EMPa]
- -2 -1 0 1 2 3 4 5
12 8 4 0 iriction ratio Rf L%1
date of testing : 09-Nov-1994
ground surface elevation : +.75 m
datum N.A.P.
Heinenoord
CONE PENETRATION TEST ReportNo.: M-0283 GRONDONDERZOEK HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD Piste CPMT6L.
date of testing 10-Nov-1994
ground surface elevation : +.75 m
datum N.A.P.
Heinenoord
CONE PENETRATION TEST Repo4-tNo.: M-0283 GRONDONDERZOEK HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD Plate CPMT64
II
ii 13120
-18 347
-20
-22
-24
-26 -u o -28
- >
-30
1 -32
-34 -
D l -36-
S
-38
cone resistance qc [MPa] 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 - sJeeve friction f5 [MPa] pore pressure u1 [MPaI
-:3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
12 8 4 0 friction ratio Rf [%]
2
0
-2
'E -6
- ( C
-8 ¶
-10
-12 -
-14 -
DI -16
1.,
-- -18,
3T f
5
81
-JiJ GEZO
cone resistance qc [MPa] 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 - sleeve friction f5 [MPa] pore pressure u1 [MPaI
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
12 8 4 0 friction ratio Rf [%]
-
h :
Heinenoord datø of testing : 10-Nov-1994 ground surface elevation : + .50 m
CONE PENETRATION TEST datum : N.A.P. ReportNo.: M-0283 GRONDONDERZOEK HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD Plate CPMT6B
v
-p IMR13
-18
-20
-22
24
26
-28
>
-30
-32 -
. cone resistance q [MPa] 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 ------- sleeve friction f [MPa] pore pressure u1 [MPa]
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 F--
12 8 4 0 rction ratio Rf [%1
7
- - -
_
------ iii T - - S
-34 -
-36-
-38J
date of testing : 11-Nov-1994
ground surface elevation +.50 m
datum N.A.P.
Heinenoord CONE PENETRATION TEST
ReportNo.: M-0283 GRONDONDERZOEK HEINENOORDTUNNEL TE HEINENOORD Plate CPMT68
ii
-JIJ IMRD
LEGENDA TERREINPROEVEN EN GRONDSOORTEN
BORINGEN/PEIL BUIZEN
Aanduidingen
• mechanische boring
handboring
o niet uitgevoerde boring
boring met peilbuis
boring met peilbuis ondiep fflter en diep filter
lor boring met peilbuis ondiep filter, middeldiep filter en diep filter
handboring met peilbuis
ED heflingmeterbuis
gedrukte peilbuis/minifilter
Type boringen
B mechanische boring
HB handboring
— SONDERINGEN
Aanduidingen
T diep-/diepzware sondering
middelzware-/lichte sondering
T diep- / diepzware sondering met plaatselijke kleefmeti ng
middelzware-/lichte sondering met plaatselijke kleefmeting
slagsondering
7 niet uitgevoerde sondering
0 waterspanningsmeter
1 bodemluchtmonstername
Toegevoegde metingen
KM meting van de plaatselijke kleef
P meting van de waterspanning
G meting van de geleidbaarheid
S seismische meting
Type sonderin gen
L lichte sondering
M middelzware sondering
D diepsondering
DZ diepzware sondering
S slagsondering
GRONDSOORTEN (conform NEN 5104)
Grondsoort/ toevoeging Bijmengse
Klei, klelig
Leem, siltig
Zand, zandig
oob Grind, grindig
000 10
Veen, humeus
r - i houtresten
>< xj oer
rv vJ schelpen
veenresten r= = 1
Hoofdbestanddeel/soms toevoeging
IL bi Puin, puinhoudend
Ivvvvvl Slakken
v v v vJ
Mijnsteen
Mergel
3EE 1 Bruinkool
Huisvuil
1
zwak
matig
sterk
i••:: •: uiterst
Toevoeging siltig in grondsoort zand
Peil buis
Grondwaterstand - in peilbuis
Afdichting
Filter Li
•
Toevoeging B in grondsoortA
[.•••. Dunne laag van grondsoort B in grondsoort A
1 • . .••.
Insluitinggrondsoort B in grondsoort A
.: .. • BJ Grondsoort A met 2 toevoegingen B en C
Niet geperforeerd
Geperforeerd
SZ Grondwaterstand tijdens boren
1 Geroerd monster
2 Ongeroerd monster
-I' Run
CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN
Meettechniek Bij het uitvoeren van een sondering conform norm NEN 3680 wordt de puntweerstand gemeten, die moet worden overwonnen om een conus met een tophoek van 600 en een basisoppervlak van 1000 mm 2 met een snelheid van ca. 20 mm/sec. in de bodem te drukken. De druk op de punt (conusweerstand in MPa) wordt door rekstrookjes in de conus continu gemeten. De meetsignalen worden via een kabel naar een elektrische meeteenheid gestuurd, waarbij de gemeten waarden analoog door een schrijver tegen de diepte worden uitgetekend en digitaal met een interval van 20 mm worden vastgelegd op cassette of diskette. De digitale gegevens worden op het kantoor uitgetekend met behulp van een aan de computer gekoppelde plotter, en gecontroleerd aan de hand van de schrijversgrafieken. Door de continue registratie van de conusweerstand wordt een nauwkeurig beeld van de gelaagdheid en de vastheid van de bodem verkregen.
In de elektrische conus is standaard een hellingmeter ingebouwd, waarmee tijdens het sonderen de afwijking van de conus met de verticaal wordt geregistreerd. Onjuiste diepteregistratie als gevolg van "krom sonderen" kan hiermee worden vastgesteld en eventueel worden gecorrigeerd.
Naast de conusweerstand kunnen, bij gebruik van andere conustypen, ook andere gegevens worden gemeten. De meest toegepaste conus is de "elektrische kleefmantelconus", waarmee zowel de conusweerstand als de plaatselijke wrijving gelijktijdig wordt geregistreerd. Hiertoe is een mantel met een oppervlak van 15.000 mm 2 boven de punt aangebracht. De plaatselijke wrijving wordt op dezelfde wijze als de conusweerstand gemeten en geregistreerd.
Meting van zowel conusweerstand als plaatselijke wrijving maakt het mogelijk het wrijvingsgetal te berekenen. Het wrijvingsgetal wordt gedefinieerd als het quotient van plaatselijke wrijving en de op gelijke diepte gemeten conusweerstand, vermenigvuldigd met een factor 100. Hierbij wordt rekening gehouden met laagscheidingen ter hoogte van de mantel.
Interpretatie sonderingen met plaatselijke wrijvingsweerstand Het wrijvingsgetal geeft samen met de conusweerstand over het algemeen een goed beeld van de bodemopbouw onder de grondwaterstand. In onderstaande tabel zijn enige kenmerkende waarden van het
- wrijvingsgetal aangegeven. Met nadruk dient te worden gesteld dat deze waarden slechts indicatief zijn en getoetst dienen te worden aan boringen, dan wel aan lokale ervaring en uitsluitend gelden voor de cilindrische elektrische kleefmantelconus.
grondsoort wrijvingsgetal
grondsoort wrijvingsgetal grind, grof zand 0,2 - 0,6
klei 3,0— 5,0
zand 0,6 - 1,2 potklei 5,0— 7,0 silt, leem, löss 1,2 - 4,0 veen 5,0-10,0
Boven de grondwaterstand kunnen grote afwijkingen ten opzichte van genoemde waarden voorkomen.
Andere coriustypen Naast de meting van conusweerstand en plaatselijke wrijving is het mogelijk extra (combinaties van) metingen uit te voeren. In onderstaand schema zijn enkele mogelijkheden aangegeven. Indien gewenst kan nadere informatie over metingen en toepassingsmogelijkheden worden verschaft.
type meting meetresultaten toepassingsmogelijkheden - waterspanning waterspanning ter plaatse van de - registreren waterremmende lagen
punt tijdens het sonderen - bepaling stijghoogte grondwater - classificatie/gelaagdheid bodem
- geleidbaarheid elektrische geleiding grond en - indicatie zoet/zout water grens grondwater tijdens het sonderen - onderzoek verspreiding verontreiniging
- temperatuur temperatuurmeting op verschillende - warmteoverdracht in de bodem diepten - bepaling temperatuurgradiënt
- seismisch dynamische bodemparameters op - machinefunderingen verschillende diepten - windturbinefundering
- versnellingen versnellingen op verschillende - heitrillingen diepten - verkeerstrillingen
-Iii
1.4
1.2
1.0
3D 0
.8
U to 5]
>. .6 0
0 4-1 5]
S £ 0
C
5]
> 0 0
(0
.4
0 0
.2
(0
0) 0 0 5]
100
200 300 400 500
600 700 800 Volume [ml]
0
5] tI- L)
0 0
0
0-
0
oD 0
0 0
5] 0 t-)
z (0
CPN test no.
CPN-] test elevetion (tap)
9tound surfOce elevation
CPT no,
test dete
locataon
NAP —2.89 m
NAP *75 m
CPMT 64
09—Nov - 1994
Heinerv000d
distance tp to membr-ane
centne 880 mm
penetnometen: F7.5C4EPN1/V 715
processed by: pet
onooess date - 15—nov-94/ 09: 43:30
CR7 file . CPMT64.001
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 2
1.4
1.2
1.0
0
ei 8
ri
ui
100
200 300 400 500
600
700 800 Volume [ml]
-Iii
CPM test no.
CPM test elevataan (tap)
9round sir'face p1est2an
0Pt rap.
test iate
lc,ation
2
NOP -4.99
NOP +75 m
CPMT St.
09-Na -1994
He inenc.orad
distanoe tip to mernbr-ane
ceratne - 980 mm
perretncmeter: F7.5CKEPH1/v 715
or-ocessed 0v: pet
pnocess date: 15-nov-94 / 09: 43: 30
CPT file : CPMT64 001
0
(.
0 0
't
N.
't 0
0
0 0
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 3
-Jiiirno
1.4
1.2
1.0
«1 0
.8
Ln
al
cl
41
CD
100
200 300 400 500
600 700 800
Volume [ml]
0 0 CD
cm
0
0
0 0
1;
z
CFM test no.
CRM test elevation (tip)
ground surfate elevetion
0Pî no,
test date
location
3
N4P -6,90 m
NAP *75 vi
CPMT 64
10-Nov-1994
He inenoord
distanle tip to memlnane
centne - 680 mm
penetrorneter: F7 5CKEPW1/V 715
processed by: OSt
process date: 15-nov-94 / 08: 47: 46
CPT file : CPMT64.002
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 4
JÎJGRtJ
1.4
1.2
1.0
(0
8
0 0
0,
S 0 (j
S S .5
S 0 0
44
0 0
0(
> 0
.4 0
S S
S
ci S 0
.2
100
200 300 400 500
700 800 Volume [ml]
CPM test no.
CRM test eleaatapn (tap)
Oround surfece eleatapn
C°T no.
test date
0 coat aari
1.
NAP -e
NAP * 75 m
CPMT St.
10—NO v - 1994
He irierrOori
distance tip to membrarie
centne — 680 mm
penetrometor: F7.5CKEE1/V 715
pracessed dv: pst
000ceEs date: j5—nov-04/ 08: 47:46
PT file : CPMT64,002
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 5
-JIJ CRU
2.8
2.4
2.0
1.6 L
ui
cl
1.2
II r
100
200 300 400 500
600 700 800
Volume [ml]
CPM test no.
CPN test elevatiin (tap)
9noLJnd surface elevation
CPT no.
test date
locat aan
5 NP -10.86
NAP *75
C PM T64
10-Nov -1994
He inenoo-d
distanOe tip to membnane
centne - 680 nim
penetrometen: F7.5CKEPWI/V 715
processed Py: mana9er procees date 14-nov-94 / 17: 56: 00 CPT file . CPMT64.002
0 0•
al
0 t)
1) 0
0
al 0
0 0
0 (1
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord
Bijl.: 6
-I ii IMRD
1.4
1.2
1.0
:-
0 .8 L
51 0 In
> .6 0 (J 0 W
5) S 0 0
51
> .4
10
0 0
0
.2
0. 0
S 0 S z
100
200 300 400 500
600 700 800 Volume [ml]
0
0 t)
rn 0
0 0
N
0
:0 0
0 0
0 t)
z 0
CPNI test no.
CPM test elevataon (tap)
gnound sunface elevataon
CPT no.
test date
locat aan
6
NAP -i2 66
NAP *75 m
CPM T 64
10-N0- 1994
Heinenoond
dastance tip to mernbr'ane
centne - 680 mm
penetr-ometer: F7.5CKEPWI/V 715
processed by: pst
procees date 15-nov-64/ 08:47:46
ÇPT file CPMT64.002
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 7
-p CR0
2.8
2.4
2.0
ID 0
1.6
ii
cl
1.2
100
200 300 400 500
600 700 800
Volume [ml]
0
0
cu c1 0
CFM test no.
CPM test elevation (tip) (0
Ground surface elevataon (0
CPT 110.
0 test date
(t; location 0
0 0
0 0
z 0
7
N(tP -4.86 rm
NOP *75 m
CPN T 04
10-No m-1994
Hel nenoord
distaIlce tap to men'bnane
centre - 680 mm
psnetrometer: F7.5CKEPW1/V 715
processed by: manager
process date; 14-nov-84 / 17: 56: 00
OPT fole : CPMT64002
Report M-0283
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 8
-p CRU
2.8
2.4
2.0
0
Ii 1.6 ;- L
al t al
al L
0. L 1.2 t (J S S
5) S al S)
0)
S .8
0 S
S
S t
.4
» S
S S t
100
200 300 400 500
600 700 800 Volume [mi]
0 1
(t 1 t-t (t al
0)
0)
(t
S
ii 0
0 0
t- t
CPN test no.
CPN test elevatton (tio)
ground sunfate elevation
CPT no.
test date
locat ton
8
NÂP -17,40 m
tAP *75 m
OPMT 6.
10-Nov- 1954
Heinenoord
distance tap to membrane
centra - 550 mm
penetrometen: F7.5CKEPN1/V 715
orocessed Öy' manager
process date: 14-nov-54 / 17: 56: 00
CPT file CPMT54.002
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 9
-p GIO
2.8
2.4
2.0
ID
1.6 L
10 r (i 1 .2
100
200 300 400 500
600 700 600 Volume [ml]
0
10 1 cl- 0
01
01
01
10
0
10 0
0 0
1 0 1)
CPSI test no.
CPM test elevatcon (tcp)
grojnd sraoe elevataorl
CPT no.
test date
local 10
9
NAP -18.35 m
NAP 1,75 S
CPMT &
10-Nov-1904
Heinenoond
distance tip to membnane
centr-e - 680 mm
penetrometer- : F7.5CKEPHI/V 718
processed ty: manager
procees date; 14-nov- 134/ 18: 17:510
OPT file CPMT64.003
-4
CONE PRESSURE METER TEST
Grondonderzoek I-Ieinenoordtunnel te Heinenoord
01
Opdr.: M-0283 Bijl.: 10
-iii CRU
1.4
1.2
1.0
-:- 0
0
.6 L
1fl: n
0) r
.2
100
200 300 400 500
600
700 600 Volume [mi]
0
t- 0
0
c
0
0 0
t-
z 0
ORM test no.
CPM test elevatoon (tao)
9raund surface elevation
OPT roc.
test jate
t to a t ton
NAR -5.62 no
NAP *.50
CPMT 68
10-NOv - 1994
He lrflefloOnd
distance tio to memdnane
oentre 680 mm
penetrometer: F7.5CKEPW1/V 715
processed Oy: pst
orocess date 16-nov-94 / 09: 38: 38
CPT file OPMT68.000
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M--0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 11
—Jij GRO
1.4
1.2
1.0
0
r L —
5)
41
100
200 300 400 500
600
700 600 Volume [ml]
CPM test no.
CR1.) test e1eataon (tap)
ground sunface eüeuataon
CPT no.
test date
1 ota t in
2
NAR -7. 7 1 m
NAR .-.NC m
CPMT 68
-)e 1 rent ord
dastance ttp to membnane
centre - 660 om
penetnometer: F7,5CKEFWI/V 715
onocessed by: ost
or-ocess date: 15-no.'-94 / 09. 47: 19
CR7 file CR1.1T68.004
0
0 t)
t)
(5
0
0 0
2
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Ileinenoord Bijl.: 12
-p 9M13
1.4
1.2
1.0
10 -- 0
r L — Ii
>. .5
41
0 (j
0 0
al 1:
0 0
.4 0
.2
S
Ga 0 0 1
100
200 300 400 500
600 700
600 Volume [mi]
0 1 Cl
1
t)
ci
(0
(0 0
0 0
1 0.
z 0
CPN toet no.
CPM test elevation (tip)
ground surfaco elevation
CPT no.
test date
location
3
NAP -950
NAP +50 m
CPMT 68
11-No a- 1994
Heinenoo-d
distance tip to m005rane
centre - 680 mm
penetrometer: F7.5CKEPN1/V 715
Oflocessed by: pet
procees date: 16-noe-94 / 16: 53: 39
CPT f,le CPNT68 005
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 13
300 400 500 Volume [ml]
600 700 600 100 200
-Ii' Imun
1.4
1.2
1.0
-- al 0
f —
L 3 II in ei
cl
.2
Uh U
0
h1
It t)
in
in 4)
4
P 4) 0
0 0
0. t)
z Uh
0PI test rio.
OPM test elevataon tap)
9round s)Jrfeoe elevataon
cP1. no.
test date
lot a t aon
4
NAP -1149 m
NAR *.50 m
CPMT 68
1 1-NOU -1994
Heanerioor'd
distance tip to membr-ane
centrie 680 mm
penetrionleter: F7.5CKEPWI/V 715
Onocessed Oj pet
pnocess date 16-nov-94 / 16: 53: 39
CPT file CPMT68.005
CONE PRESSURE METER TEST
Grondonderzoek Heinnoordtunnel te Heinenoord Opdr.: M-0283 Bijl.: 14
-p CRU
2.8
2.4
2.0
S,-
1.6 N L
51 ui
1.2
cu
to
— .4
to 0
100
200 300 400 500
600
700 800 Volume [ml]
0
OP
0 0
0)
t:)
0
to 0
0 0
0 '-t
z to
CR51 test no.
CPM test elevation tIO)
9rovrd sunface elevatlon
CPT no.
test date
IG - ation
5
NAR -13,49 to
NAR 50
CPMT 68
11-Nov -1994
Hei to art o art 0
distance tip to membrane
centoe - 680 mm
penetrometer-: F7.5CKEPWI/V 715
pröcessed Oy: pet
onocess date: 16-nov-94 / 16: 53: 39
CRT file CPI1T68.005
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 15
-Ii' lmszo
1.4
1.2
1.0
0
41
T
.2
0
S D 0
100
200 300 400 500
600 700 800 Volume [ml]
0
0
0 0
0 t)
0) (t
(3
0
0 0
5-
z 0
OPM test no.
CPN test elevatioro tip)
groourrd sr-face elevatior)
OPT no.
test date
1 ro a t ip
6
NAR -15 57 m
NAR .50 m
CPMT 68
11-Nov--1994
He 1 en oOr-S
distance tip to membrane
pentr-e - 680 mm
penetnometen: F7.5CKEPWI/V 715
proocesaad by: pst
pnocess date: 16-nov-94 / 16: 37: 25
CPT file : CPMT68 008
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 16
2.8
2.4
2.0
0
ui
cl
1.2
ai
100
200 300 400 500
600
700 800 Volurîie [ml]
1
1 aL t)
LÇ)
ci as IJ
t
0
0 0
1
z
CPN test no.
CPM test elevation tap)
ground surece eüevataori
CPT no.
test date
1 toe t a t
7
4P -17.05 in
NAP *50 as
CPMT 68
11-Nov-1994
He inenöor'd
distanoe tip to mernbnane
centre - 560 mm
penetrometer: F7.5CKEPHI/V 715
processed by: past
orocess date: 16-nov-94 / 16: 37: 25
CPT file : CPMT68.008
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 17
—Jij
-Ii' GRO
2.8
2.4
2.0
to 0
1.6 r L -
6)
1.2
41
.4
t
t
1
100
200 300 400 500
600 700
800 Volume [ml]
0 1
1 6 t
in t
6) in
10
0
10 0
0 0
1 1
z t
CPM test no
CPM test eieatnor tio:
ground surfaoe e1estaOn
CPT no.
test date
ü CCC t 11 C
8
N.4P -19HJ6
NP * 50 m
CPMT 68
11-Nov-1994
He inienOor'd
Oistance tip to membnafle
ce,ttre - 660 me
penetrometer: F7.5CKEPHI/V 715
oroceSsed by: pet
orocees date: 16-nov-94 / 15: 37: 25
OPT file OPHT68.008
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 18
300 400 500 Volume [mi]
600 700 800 100 200
5.6
4.8
-Iii
4.0
3.2
tn
1.
is
r —
> n 2.4 0 ()
0 S
Ii S 0 1)
0)
1.6 0 S
13
0
0
ii 0) 0
0
u
1 0 0
0) 0)
0) 0)
13 0
0 0
1 S-
z 0
CR9 test no.
CR9 test elevataon tap)
graond sur'faoe elevataon
CR7 no.
test date
locat aan
g
NAR -21.05 m
NAR + 50 s
CPMT 68
1 1-Nov-- 1994
Hei nencord
distance tip to rnembrane
centne - 680 mm
penetrometer: F7.5CKEPWI/V 715
pnOcessed Py: pst
process date: 16-nov-94/ 16: 37.25
CPT file : CRHT68.008
CONE PRESSURE METER TEST
Opdr.: M-0283 Grondonderzoek Fleinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 19
5.6
4.8
4.0
0
tij 3.2
In
El
N L -
01
> 2.4 (J
4-' -4--' -' tij
0 £ 0
01 1.6
D
n
01
100
200 300 400 500
500
700 800 Volume [ml]
-Iii
0 01 0
01 0 0
Ir)
01 Ir
,ID 0
0 0
01 0 0
z 0
CR4-) test no.
deel test cle tiorm (tio)
ground surface eleation
CR7 no
test date
loost aan
10
NAR -23 04 rr
NaR 50 m
CPMT 68
1 1-Nov-1694
He irmenconi
distance tip to membrarle
centre - 660 mm
perretrometer: F7.5CKEPWI/V 715
pnocess0d Py: pst
onocesa date: 16 -nov -94/ 16:3725
OPT file CPMT68 008
CONE PRESSURE METER TEST Opdr.: M-0283
Grondonderzoek Heinenoordtunnel te Heinenoord Bijl.: 20
0 Ö
o X
tij o tijt-
0- C4 (D
I-
o CD
- tij J1
(D tij 1-• • CflC) 0 (D •
o t- o O t-1 0- rt -
o tij 0 (D
rt (D = 0 (t 0 0 0
0-
25
20
15
10
1 zand klei silt zand
matig vast
* ± * ± ><*
* * + * *
zand los
*
><
* * _ _
5
-
2 4 6 8 10 12 14 ib 1
- diepte Lo.v. NAP
CPM ± Menard >K Dilato >< Dil gemiddeld 0
tI:J 0 1-• • i L. 0- 1- 1
0
c
0 '-1 I o X :i •.-Ç)
tij o t'1t-4
0- 0 Pl tllI_I N ZZ o Ç) 0
tij L1
0
o t- o O p 0- r
'-4 0 0 (D
rt (D ij
(D 1-• 0 (D 0 0 0 1 0-
10-
9 -
8-
7-
6-
4-
3-
2-
1-
t'-
, 0
L. 0-
0
N-) 00 '-
veen klei zand klei zand
*
* x
1 . ><
*
* ± ± S
• x
• *
1 t t
4 6 8 10 12 14 16
18 20 22 24 - diepte t.o.v. NAP
• CPM ± Menard * Dilato >< Dii gemiddeld
Ii
1ii GIO
Cone Pressuremeter
The Fugro Cone Pressuremeter provides a reliable measurement of the in-situ strength and load-deformation behaviour of the soil. These data can be used to derive soil parameters, such as undrained shear strength, shear modulus, effective horizontal stress and relative density. Conventional pressuremeter testing requires drifling a borehole and hence creates probiems with respect to soli disturbance, or requires the use of carefully apphed self boring techniques. The combination of the operational benefits of cone penetration testing (CPT) with pressuremeter testing provides soil information in an efficient and operator independent way.
DEVELOPMENT Most of the hesitation towards the use of pressuremeter encountered with contractors and consuitants is based on the dehcate and fragiie nature of the equipment, the frequentiy cumbersome execution of the tests by varlous instal-iation methods in boreholes, and the subsequent high costs. To overcome drawbacks of the existing equipment, development of the Fugro Cone Pressuremeter (CPM) was started in the mid-eighties without driuing borehoies. The main reasons ieading to the development of the CPM are: • the tooi can instafed using routine CPT
equipment and associated personnei • instafation of the probe and execution of
the test are fully operator independent which ensures repeatable test resuits
• the inciusion of a piezo-cone penetro-meter in the CPM enabies dear identifi-cation of the soii for subsequent CPM testing
• theoretical analysis and test data indica-te that reliable soil parameters can be obtained, despite the effect of initiai disturbance
TEST PROCEDURE The new tooi is part of Fugros modular CPT system, allowing any 15 cm 2 penetro-meter to be fitted. Figure 1 shows the operational set-up for the probe. in advance of the field work the CPM system is cahbrated to estabhsh the membrane resistance and the system comphance. The probe is advanced to the desired test level through full dispiacement of the ground using a CPT rig. The CPM tests are performed by infiating the membrane to a maximum of 1.5 times the original dia-meter in a strain controfled manner at a volumetric strain rate of about 12.5 % /min. At various inflation levels unloading/reloa-ding cycles are performed. The test is futy computer controted. All measurements are recorded on magnetic media to facihtate
CPM tubing
Control Push head _ system
Standard cone rod
Cone rod li adaptor
Pressuremeter module
Cone penetrometer
quick and easy data processing. Speciaty developed reporting software is available to ensure quick reporting.
DATA INTERPRETATION Varlous methods are available to analyze the results of a CPM test. During the analysis of data corrections are apphed to account for membrane resistance and system comphance. Standard analysis in sand tests includes determination of shear moduh from unload/reload loops and limit pressure. Through empirical correlations relative density and in-situ horizontal stress can be estimated. By applying cavity expansion theory to the unloading curve the shape of the curve is used to deter-mme the undrained shear strength and shear modulus (Houlsby and Withers, 1988). Conventional Menard Pressure-meter analysis can also be applied to CPM testing (Baguelin et al., 1979).
APPLICATIONS The design of the CPM enabies appilcation of the probe in onshore mode using a CPT truck, and in a nearshore mode using an onshore operated rig from jack-up barges or a seabed operated system from vessels. Furthermore, the CPM can be utilized offshore using Fugros wheeldrive SEACALF.
CPM SPECIFICATION Components: • Pressure developer (P0) • CPM tubing • Cone Pressuremeter (CPM) • Measuring and control system
Overall CPM length : 1.35 m Ceil membrane type : mono Maximum string length : 75 m Maximum infiation pressure : 8 MPa lnitial volume : 660 ml Maximum volumetric strain : 125 % Strain rate/minute : 12 . 5 0/ LJDRatio :10:1
Fig. 1. Schematic diagram of CPM deployed from CPT truck
Ij° 1
0-
-2
-4
-6
-8 E 3
0 t
2 -10
0
-12
-14
-16
-18
-20
eono resistence q 0 (MPeI 04 8 1 , 2 1 , 6 2, 0 2, 4 2,8 3, 2 3, 8 4,0 4, 4 48 5, 2 56 6, 0 64 88
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 . sleove frictiorr f IMPo] -.-- pore moesoro o MPe3
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
12 8 4 0 frictior, rOtio Rf t%] - inolination 1 LDegl
grouneveI 1
T :
7M
CONE PENETRATION TEST CPT 1 Roport No.: N-9999 FUGRO ENGINEERS B.V. Plato
Fig. 2. Resuits obtained using the Cone Pressuremeter equipped with piezo-cone penetrometer at an onshore site
Fig. 3. Cone Pressuremeter test resuits
Fig. 4. Cone Pressuremeter equipment spread
The specification of the equipment in this data sheet may be subject to modifications without prior notice
Fugro Engineers B.V. 10 Veurse Achterweg. P.O. Box 250, 2260 AG Leidschendam. The Netherlands. Phone: 31-70-3111444 - Telefax: 31-70-3203640 - Telex: 31010 fugro nI. Fugro Engineers B.V. is a member of the Fugro Group, with offices throughout the world.
Gzg. November94
-