InleidingSinds enkele decennia staat de (diepe) soilmixtechniek (mixed in place) bekend als een grond-verbeteringstechniek (Probaha, 1998). Daartoewordt de grond in situ mechanisch gemengd terwijl een bindmiddel op basis van cement enkalk (Probaha et al., 1998) genjecteerd wordt.De resultaten van nationale en Europese onder-zoeksprogrammas werden gepubliceerd in verschillende interessante rapporten (zoalsEurosoilstab, 2002) terwijl ook de Europese normvoor de uitvoering van diep mengen Executionof special geotechnical works Deep Mixing(EN 14679) gepubliceerd werd in 2005. De

meeste van deze onderzoeksprojecten leggenzich toe op de globale stabilisatie van slappegronden als veen, klei, gyttja,

Sinds kort wordt soilmix (mixed in place) steedsmeer gebruikt voor de kering van grond en watertijdens graafwerken als een meer economischalternatief voor betonnen secanspalenwanden enzelfs voor Berlijnse wanden. De cilindervormigesoilmix kolommen of rechthoekige panelen worden naast elkaar, maar oversnijdend (secans)geplaatst. Door de verschillende overlappendesoilmix elementen (Rutherford et al., 2007),wordt een doorlopende soilmix wand gereali-seerd (figuur 1 en 2). Stalen H- of I-profielen wor-den vr het uitharden in het soilmix materiaal

geplaatst om de afschuif- en buigkrachten in dekeermuur op te vangen. De maximale installatie-diepte van soilmix wanden bedraagt in de meestcourante toepassingen 20 m. Het belangrijkstestructurele verschil tussen deze soilmix wandenen de meer traditionele secanspalenwanden ishet constructieve wandmateriaal dat bestaat uiteen mengeling van grond en cement in plaats vantraditioneel beton.

Tot dusver worden er drie hoofdtypes van soilmixsystemen gebruikt in Belgi: CVR C-mix, TSMen CSM. De karakterisering van het resulterendesoilmix materiaal is niet evident. In dit artikelworden eerst de verschillende types van soilmixsystemen beschreven, daarna wordt de bepaling

van de druksterkte en de elasticiteitsmodulus vanhet soilmix materiaal besproken.

Soilmix Systemen In Belgi CVR C-mix, TSM en CSM zijn de drie meest

De toepassing in Belgi van de soilmix tech -nologie neemt sterk toe. Naast grondverbete-rende toepassingen dienen soilmix wandenheel vaak als beschoeiing tijdens graafwerken.De druksterkte en de elasticiteitsmodulus van het soilmix materiaal zijn essentile parameters in het ontwerp van deze kerendeconstructies. In dit artikel wordt een proce -dure beschreven voor de schatting en metingvan de druksterkte en de elasticiteitsmodulusvan soilmix materiaal. Deze procedures zijngebaseerd en gevalideerd op een ruime populatie van testresultaten van laboratorium-proeven met in situ gekernd soilmix materiaalin Belgische bodems. Bovendien wordt eenprocedure voorgesteld en gevalideerd om de 5% fractiel karakteristieke waarde van de druksterkte van het soilmix materiaal tedefiniren.

34 GEOtechniek juli 2010

Dr. Ir. P. GanneWTBC, afdelingGeotechniek

Ing. B. Lameire Belgische Ver.Aannemers Funderings-werken ABEF

Prof J. Maertensbvba & KU Leuven

Ir. F. De Cock Geotechnisch Expert Office Geo.be

SOILMIX wanden als kerendeconstructies kritische analysevan de ontwerpparameters van het materiaal

Figuur 1 Schematisch bovenaanzicht van desecansuitvoering van cilindervormige soilmixkolommen (boven) en rechthoekige soilmixpanelen (onder). Figuur 2 Foto van een soilmix wand met een grond- en waterkerende functie (CVR).

Ir. N. Huybrechts WTBC, afdelingGeotechniek

Samenvatting

gebruikte soilmix systemen in Belgi. Alle driezijn natte soilmix systemen.

C VR C - M I X

CVR C-mix wordt uitgevoerd met een aangepas-te boormachine en een speciaal ontworpenmengboorkop. Deze boorkop draait rond een verticale as met ongeveer 100 tpm en versnijdtde grond dus op mechanische wijze.Tegelijkertijd wordt het mengsel van water enbindmiddel (de verhouding water\bindmiddelligt tussen 0,6 en 0,8) genjecteerd onder lagedruk (< 5 bar). De genjecteerde hoeveelheidbindmiddel bedraagt meestal 350 tot 450 kgbindmiddel/m in functie van het grondtype. Het bindmiddel keert gedeeltelijk (tussen 0% en 30%) terug naar het oppervlak in de retour-specie. De resulterende soilmix elementen zijn cilinder-vormige kolommen. De diameter van de soilmixkolommen is de diameter van de menggereed-schap: namelijk een nominale diameter van tussen 0,43 en 1,03 m. Als de soilmix techniekgebruikt wordt voor een kerende constructie,bedraagt de productiesnelheid ongeveer 160 m3 soilmix wand per dag.

Om de productiesnelheid te verhogen, wordt een CVR Twinmix en een CVR Triple C-MIX

gebruikt. Een twinmix heeft twee mengboor -koppen die twee overlappende cilindervormigekolommen (totale muurlengte van 0,8 tot 1,2 m)tegelijkertijd mengen. De dagelijkse productiestijgt tot 210 m3. Een CVR Triple C-mix heeftdrie mengboorkoppen in lijn met een totalemuurlengte van 1,5 tot 1,8 m. De productiesnel-heid neemt hierbij toe tot 300 m3 per dag.

T U B U L A R S O I L M I X ( T S M )De TSM-techniek berust op een mechanische enhydraulische menging. Naast de (rond de verticaleas) draaiende mengboorkop wordt de grond versneden door de injectie onder hoge druk(tot 500 bar) van het mengsel van water en bind-middel. De verhouding water/bindmiddel van hetmengsel ligt tussen 0,6 en 1,2. De genjecteerdehoeveelheid mengsel van water en bindmiddelbedraagt meestal 200 tot 450 kg bindmiddel/m3

in functie van het grondtype. Een deel van hetbindmiddel (tussen 0% en 30%) keert terug naar het oppervlak in de retourspecie.De resulterende soilmix elementen zijn cilinder-vormige kolommen met een diameter tussen 0,38 en 0,73 m. De productiesnelheid bedraagtongeveer 80 m2 soilmix wand per dag. Ook hier bestaat er een twin en triple versie. De totale muurlengte van de twee (drie) cilinder-vormige kolommen van een twin (triple) versie

varieert tussen 0,8 en 1,4 m (1,2 en 2,1 m). Opdeze manier wordt de productiesnelheid verhoogd tot ongeveer 180 (twin) en 250 m2

(triple) soilmix wand per dag.

C U T T E R S O I L M I X ( C S M )Een CSM-toestel is commercieel verkrijgbaar.Het maakt gebruik van twee snijwielen die onafhankelijk rond een horizontale as draaienen de grond versnijden. Tegelijkertijd wordt hetmengsel van water en bindmiddel genjecteerdonder lage druk (< 5 bar). De verhouding water/bindmiddel bedraagt tussen 0,6 en 1,2. De genjecteerde hoeveelheid bindmiddel bedraagtmeestal 200 tot 400 kg bindmiddel/m3 in functievan het grondtype. Een deel van het bindmiddel(tussen 0% en 30%) keert terug naar het opper-vlak in de retourspecie.De resulterende soilmix elementen zijn recht -hoekige panelen. In Belgi hebben deze paneleneen lengte van 2,4 m en een dikte van 0,55 mhoewel frezen met andere afmetingen interna -tionaal verkrijgbaar zijn. De productiesnelheidbedraagt ongeveer 100 m2 tot 250 m2 per dag.

VO O R D E L E N VA N S O I L M I X WA N D E N A LS K E R E N D E CO N S T R U C T I E S De toepassing van soilmix wanden als grond-en/of waterkerende constructies levert enkelespecifieke voordelen op. Er worden geen grote trillingen veroorzaakt tijdens de toepassing van de soilmix techniek.Omdat de ontspanning van de grond beperktis, kan de soilmix techniek dichtbij bestaandeconstructies uitgevoerd worden. In tegenstelling tot secanspalenwanden in betonheeft de uitvoering van soilmix wanden minderlast van vertragingen veroorzaakt door bv. verkeersopstoppingen van het onverharde beton. Nog een interessant voordeel in vergelijking

met jet-grouting is de beperkte hoeveelheidretourspecie.

TestprogrammaIn deze fase van het onderzoek werden soilmixkernen werden horizontaal geboord op 23 ver-schillende werven in Belgi met een verschillendegrondtype en met verschillende types van soilmixsystemen. In totaal werden 950 uniaxiale druk-proeven en 100 elasticiteitsmodulustesten uitge-voerd op deze kernen. Er werden ook monstersdie ontnomen werden uit de verse soil mix (wetgrab) en in laboratorium gemengde monstersgetest.

U I T VO E R I N G VA N U N I A X I A L E D R U K P R O E V E N E N E L A S T I C I T E I T S -M O D U LU S T E S T E N De laboratoriumproef om de uniaxiale druksterkte(UCS = unconfined compressive strentgh) tebepalen, werd uitgevoerd volgens EN 206. De monsters hadden een diameter tussen 85 mmen 115 mm. De verhouding tussen de hoogte en de diameter bedroeg 1. De resultaten van deproefmonsters met grondinsluitingen > 1/6 vande diameter werden verworpen op voorwaardedat niet meer dan 15% van de proefmonsters van n specifieke werf verworpen werden. Deze mogelijkheid om resultaten van proefmon-sters te verwerpen, resulteert uit de overwegingdat een grondinsluiting van 20 mm of minder het gedrag van een soilmix constructie niet zalbenvloeden. Maar een grondinsluiting van 20mm in een proefmonster met een diameter van100 mm zal het testresultaat wel aanzienlijk benvloeden. Natuurlijk is deze voorwaarde enkel van toepassing als wordt aangenomen dat er in de soilmix constructie geen grond -insluitingen voorkomen die groter zijn dan 1/6 van de breedte van de soil mix constructie.

GEOtechniek juli 2010 35

-3

-2

-1

0

2 4 6 8 10

UCS [MPa]

Die

pte

[m

]

Figuur 3 De UCS-resultatenvan monstersgekernd op ver-schillende dieptes(werf Brugge:CSM in kwartairzand).

Voor de laboratoriumproeven ter bepaling vande elasticiteitsmodulus werden kernen met eenvisueel betere kwaliteit geselecteerd om het uniaxiaal gedrag tijdens de proef te behouden.De elasticiteitsmodulus werd secans bepaalddoor het aanbrengen van een cyclische belastingtussen 10% en 30% van de geschatte UCS-waarde van de proefmonsters (NBN-B15-203).Daarna werd de belasting voortgezet om de UCS-waarde te bepalen.

V E R G E L I J K I N G T U S S E N G E K E R N D E E N W E T G R A B M O N S T E R S In volgende paragrafen worden enkel laboratorium-proeven op gekernde proefmonsters besproken.Daartoe werd besloten na een vergelijkendonderzoek van de UCS van gekernde en wet grabmonsters. Op twee werven werden er namelijkook wet grab monsters genomen. In het eerstehalf uur na het mengen van de grond met hetbindmiddel werd een speciaal ontworpen cilindervormig bemonsteringsgereedschap inhet onverharde soilmix element gebracht. Ditbemonsteringsgereedschap bleef gesloten tothet een diepte van 2 0,2 m bereikte. Op datmoment wordt het apparaat geopend over eenhoogte van 0,2 m. Van zodra het apparaat gevuldwas met soilmix materiaal, werd het gesloten enopgetrokken. Het materiaal werd in cilindrischemallen (diameter = 113 mm; hoogte = 220 mm)bewaard in een klimaatkamer (vochtigheid >98%; temperatuur = 20 2C). Twee weken later werden dezelfde soilmix elementen gekernd op dezelfde locatie (op 2,0 0,2 m diep). De kernen en wet grab monsterswerden getest op dezelfde dag (uithardingstijd =

14 dagen). Deze procedure werd tweemaal uitgevoerd op een werf in Gent (CSM in tertiairzand) en op een werf in Leuven (CSM in tertiairzand). De verschillen tussen de gemiddelde UCS van gekernde monsters en van de wet grabmonsters varieert tussen -10% en +35% (tabel 1).Deze verschillen kunnen niet verklaard wordendoor de variatie van de testresultaten alleen(Larsson, 2005). Wellicht hebben ook de omstandigheden tijdens de uitharding een grote invloed.

D E U C S B OV E N A A N D E K E E R M U U ROp verschillende werven werd ook vastgestelddat de UCS van de eerste meter van het soilmixmateriaal sterk benvloed wordt door de uitvoe-ringsprocedure aan het begin en het einde vaneen element (bv. infiltratie van spoelwater).Als voorbeeld geeft figuur 3 aan dat op de werfBrugge (CSM in kwartair zand) de UCS-waardevan monsters van de eerste meter slechts onge-veer 60% bedraagt van de gemiddelde UCS-waarde op grotere diepte. Dus is de bovenkantvan de wand niet representatief voor het diepergelegen gedeelte. Daarom betreffen de vol-gende paragrafen alleen laboratoriumproeven op monsters die gekernd werden op een dieptevan meer dan 1 m onder het oppervlak.

I N V LO E D VA N D E U I T H A R D I N G S T I J D O PD E U C S VA N S O I L M I X P R O E F M O N S T E R SDe UCS van een soilmix monster hangt onderandere af van de uithardingstijd. In dit artikelvarieert de uithardingstijd van de geteste soilmixmonsters tussen 14 dagen en 180 dagen. Om de invloed van de uithardingstijd te bepalen,worden verschillende series laboratoriumgemengde soil mix monsters vervaardigd. Van deze monsters wordt de druksterkte bepaaldna verschillende uithardingstijden (3, 7, 14, 28,56 en 91 dagen). Aan de hand van deze resultatenwordt de evolutie van de drukweerstand in functie van de tijd gefit:

(1)

waarbij fcm(t) de evolutie van de UCS met de tijd[MPa] is; fcm de UCS na 28 dagen [MPa] en

(2)

waarbij t de uithardingstijd [dagen] is en s degefitte parameter (EN 1992-1-1). Afhankelijk van het grondtype werd het typevan bindmiddel, de hoeveelheid bindmiddel, de hoeveelheid water en de invloed van de uithardingstijd getest in 11 verschillendeomstandigheden. Naargelang de bodemgesteld-heid in Belgi, de gebruikte hoeveelheid wateren cement en het type van bindmiddel varieerdede gefitte parameter s tussen 0,96 en 0,99 (bindmiddel gebruikt bij CSM) en tussen 1,28 en1,71 (bindmiddel gebruikt bij CVR C-mix).

Resultaten voor de UCS en elastici-teitsmodulus van kernmonsters 950 UCS-tests en 100 tests van de elasticiteits-modulus werden uitgevoerd op monsters die op23 verschillende werven in Belgi gekernd waren.De grond werd gemengd met het mengsel vanwater en bindmiddel door de soilmix systemen enmet de typische uitvoeringsparameters zoalsgebruikt in Belgi. Het is duidelijk dat de UCS ende elasticiteitsmodulus benvloed worden door dezeuitvoeringsparameters, het grondtype enzovoort.

I N V L O E D V A N H E T G R O N D T Y P E O P D E U C S - W A A R D E V A N S O I L M I X M O N S T E R S Om te focussen op de invloed van het grondtype,werden de UCS-resultaten in deze paragraafgecorrigeerd naar een uithardingstijd van 28dagen (gebaseerd op par.3.4). Om de invloed van het type te bepalen, werdende gronden geclassificeerd als (A) kwartair of ter-tiair zand, (B) leem of (C) alluviale klei. Figuur 5 tot 6 geven de histogrammen weer vande UCS-testresultaten van de soilmix monsters

36 GEOtechniek juli 2010

0

5

10

15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24>25

UCS [MPa]

Fre

qu

en

tie

Figuur 4 Histogramvan de UCS-test -resultaten van soilmixmonsters gekernd op de werf Gent KII(TSM in tertiair zand).

Geboorde Wet kernen grab monsters

Site UCS [MPa] UCS [MPa]

Gent = 2,37 = 2,61 Element I = 0,36 = 0,23

# = 4 # = 5 Gent = 1,60 = 1,85 Element II = 0,25 = 0,10

# = 4 # = 5 Leuven = 3,98 = 3,68 Element I = 0,78 = 0,21

# = 4 # = 4 Leuven = 4,99 = 3,64 Element II = 0,71 = 0,45

# = 4 # = 5

Tabel 1 Vergelijking tussen de UCS resultatenna 14 dagen van gekernde en wet grab (# is hetaantal proefmonsters, is de gemiddelde UCS enis de standaardafwijking van de UCS-proeven).

gecorrigeerd naar een uithardingstijd van 28dagen naargelang het type van de grond. Het isduidelijk dat de UCS-waarde van soilmix kernenuit zandgronden doorgaans hoger is dan de UCSvan soilmix kernen uit kleigronden. 80% van desoilmix monsters hebben een UCS na 28 dagendie hoger is dan 4,5 MPa (zand), 3,0 MPa (leem)en 1,7 MPa (klei). Ook de grote variatie van deUCS, onafhankelijk van het grondtype, valt op.4.2.Elasticiteitsmodulus van soilmix materiaalDe secant elasticiteitsmodulus werd bepaald van100 gekernde soilmix monsters. Na de cyclischebelasting ter bepaling van de elasticiteitsmodu-lus werd de test voortgezet tot breuk om de UCSte definiren. Deze monsters werden gekernd insoilmix wanden op 17 werven in een verschillen-de grondtype en verschillende uitvoeringspara-meters. De uithardingstijd van de geteste soilmixmonsters varieerde tussen 14 dagen en 180dagen. Omdat het doel van deze paragraaf is decorrelatie tussen de elasticiteitsmodulus en deUCS van het soilmix materiaal te bepalen, zijn detestresultaten in deze paragraaf niet gecorri-geerd naar de uithardingstijd.

Figuur 8 geeft de elasticiteitsmodulus weer alseen functie van de UCS van het geteste soilmixmateriaal zonder een onderscheid te maken voor de grondsoort. Een lineaire relatie tussen de elasticiteitsmodulus en de UCS wordt gefit.Zodoende is de beste geschatte waarde van deelasticiteitsmodulus van het soilmix materiaalongeveer: E = 1000 UCS (3)waarbij E de secans elasticiteitsmodulus [MPa] is en UCS de uniaxiale druksterkte [MPa] van hetsoilmix materiaal. Een lage 5% fractiel schattingvan de elasticiteitsmodulus van het soilmix materiaal is: E = 620 UCS (4)Een hoge 5% fractiel schatting van de elastici-teitsmodulus van het soilmix materiaal is: E = 1460 UCS (5)

Deze schattingen zijn enkel geldig voor hetbereik 2 MPa < UCS < 30 MPa.

Bepaling van de karakteristieke waarde van de ucs De UCS wordt gebruikt als kwaliteitscontrolevoor het in situ soilmix materiaal. Het doel is een5% fractiel karakteristieke waarde van de UCS teschatten die gebruikt kan worden in het ontwerp.De conventionele methode om een karakteristiekewaarde te schatten, is uitgaan van een Gaus -siaanse populatie van de testresultaten. In ditgeval wordt de 5 % fractiel karakteristieke waarde geschat als (met verwaarlozing van student t - correctie):

SOILMIX wanden als kerende constructies

GEOtechniek juli 2010 37

Zand

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 >20

Fre

qu

en

tie

TSM CSM I C-mix UCS [MPa] cilinder

Figuur 5 Histogramvan de UCS [MPa] van kernmonsters vansoilmixg materiaalgemengd in kwartairen tertiair zand bij eenTSM, CSM of CVR C-mix. De test-resultaten zijn gecorrigeerd naar een uithardingstijdvan 28 dagen.

Leem

Leem

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 >20

UCS [MPa] cilinder

Fre

qu

en

tie

C-mix

Figuur 6 Histogramvan de UCS [MPa] vankernmonsters van soilmix materiaalgemengd in leem-grond bij een CSM of CVR C-mix. De testresultaten zijngecorrigeerd naar een uithardingstijd van 28 dagen.

Klei

0

10

20

30

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 >20

UCS [MPa] cilinder

Fre

qu

en

tie

CSM II C-mix

CSM II

Figuur 7 Histogramvan de UCS [MPa]van kernmonstersvan soilmix materiaalgemengd in alluvialekleigrond bij een CSM of CVR C-mix.De testresultaten zijngecorrigeerd naar een uithardingstijdvan 28 dagen.

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30 35 40

UCS [MPa] cilinder

Ela

sti

cit

eit

sm

od

ulu

s [

MP

a]

30%

C-mix CSM I CSM II

E = 1000 UCS E = 620 UCSE = 1460 UCS10

Figuur 8Elasticiteitsmodulus[MPa] als functie vande UCS [MPa] vansoilmix materiaal inverschillende grond-soorten.

(6)

waarbij Xk,0.05 de geschatte 5% fractiel karakte-ristieke waarde is, X

_de gemiddelde waarde en

de standaardafwijking van de populatie vande testresultaten.

In Belgi wordt geacht dat deze methode veel tepessimistische resultaten oplevert voor de UCS-populaties van soilmix materiaal. Dit wordt aan-getoond in tabel 2 waar het 5% fractiel laagstetestresultaat (zoals bepaald op de testpopulatie)vergeleken wordt met Xk,0.05 (Verg. 6). De UCS-resultaten van monsters afkomstig van Gent KII(TSM in tertiair zand) bijvoorbeeld geven eenXk,0.05 van -0.7 MPa. We merken op dat een nega-tieve karakteristieke UCS-waarde fysisch geenbetekenis heeft. Toch bedraagt het 5% fractiellaagste testresultaat van de populatie 6,3 MPa.Dit substantile verschil wordt veroorzaakt door de niet-symmetrische en niet-Gaussiaanse

verdeling van de UCS-testresultaten (figuur 4).Bovendien veroorzaken de UCS-resultaten boven25 MPa een grote toename van de standaardaf-wijking en bijgevolg een daling van de Xk,0.05.

De schatting van de karakteristieke waarde uit-gaande van een lognormale verdeling, levert eenmeer realistische schatting op. In het geval vanGent KII bijvoorbeeld bedraagt de geschattekarakteristieke waarde uitgaande van een log -normale verdeling 5,0 MPa. Deze waarde moetvergeleken worden met het 5% fractiel laagstetestresultaat (zoals bepaald op de testpopulatie:6,3 MPa). De 20% onderschatting van de karak -teristieke waarde van de UCS is te wijten aan deniet perfecte lognormale verdeling van de tes t -resultaten. Figuur 9 geeft het histogram vanhet logaritme (basis 10) van de testresultatenvan de UCS op soilmix monsters van Gent KII.Deze grafiek suggereert dat de populatie van detestresultaten uit twee subpopulaties bestaat

(een populatie rond 1,1 (dus 13 MPa) en n rond1,5 (dus 32 MPa)).

Over het algemeen (Tabel 2) is de schatting vande karakteristieke waarde uitgaande van een log-normale verdeling realistischer dan de schattinggebaseerd op de Gaussiaanse benadering. Wewijzen erop dat de karakteristieke waarde van deUCS van soilmix materiaal verkregen wordt doormonsters te testen van ongeveer 100 mm lang enmet een diameter van ongeveer 100 mm. Verderonderzoek zal uitgevoerd worden om de invloedvan de grootte van de monsters op deze karak-teristieke waarde te analyseren.

ConclusiesDe toepassing van de soilmix technologie voor derealisatie van grond- en waterkerende construc-ties neemt sterk toe in Belgi en in andere delenvan de wereld. Voor de toepassing van de soilmix technologievoor kerende constructies moeten de kwaliteitover het algemeen, de UCS-waarde en de elasti-citeitsmodulus van het soilmix materiaal op voor-hand geschat worden. Hiervoor kunnen figuren 4tot 7 gebruikt worden in typisch Belgische gron-den (indien de uitvoeringsparameters gelijkaar-dig zijn). Hierbij dient men wel nog rekening tehouden met conversiefactoren tussen druksterk-tes bekomen op cilinders en kubussen en deinvloed van lange termijn effecten zoals kruip enkrimp. Na de uitvoering van de soil mix elemen-ten moeten er laboratoriumproeven uitgevoerdworden op in situ gekernd soilmix materiaal om

38 GEOtechniek juli 2010

Tabel 2 Vergelijking van de 5% karakteristieke waarde van de UCS-waarden, getest op cilindervormige soilmix monsters, bepaalddoor uit te gaan van een Gaussiaanse verdeling en een lognormale verdeling. Per werf worden de UCS-proeven uitgevoerd opmonsters gekernd op dezelfde diepte ( 0,2 m) met ongeveer dezelfde uithardingstijd. Monsters van verschillende werven kunnen op meerdere dieptes gekernd worden of kunnen een verschillende uithardingstijd hebben.

Fre

qu

en

tie

2

4

6

81

0

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 >

1,7

LOG(UCS [MPa])

Figuur 9 Histogram van het logaritme van de UCS-testresultaten van soilmix monsters gekernd op de werfGent KII (TSM in tertiair zand).

Site

BruggeZeebruggeGent KIGent KIIAntwerpenLommelTongerenSint-LievensHoutemLimeletteAnderlechtGentBorgloonKnokkeErembodegem

Soilmix systeem

CSMCSMTSMTSMCVR C-mixCVR C-mix CSMCVR C-mix

C-mix CVR C-mix CVR C-mix CVR C-mix CVR C-mix CVR C-mix

Grond

Kwartair zandKwartair zandTertiair zandTertiair zandKwartair zandKwartair zandLeemLeem

LeemLeemAlluviale kleiAlluviale kleiKleiAlluviale klei

Gemiddeldewaarde van deUCS-testresul.[MPa]

6,3

6,5

9,817,211,918,6

5,310,8

14,88,08,65,77,38,0

Standaardafw.van de UCS-testresul. [MPa]

1,60,84,6

10,94,13,91,64,9

5,45,87,03,17,24,6

Variatiecof.[%]

25,412,346,963,434,521,030,245,4

36,572,581,454,498,657,5

Aantal geteste monsters [-]

3938605250393331

386441262525

5% fractielkarakt. UCS-waarde [MPa](testpopulatie)

4,14,83,66,36,5

11,62,84,8

7,42,01,51,00,52,3

5% fractielkarakt. UCS-waarde[MPa](Gaussiaans)

3,85,32,3

-0,75,2

12,22,72,7

6,0-1,6-2,80,6

-4,50,4

5% fractielkarakt. UCS-waarde [MPa] (lognormale)

4,05,33,65,06,4

12,42,74,5

7,81,91,61,40,92,4

de geschatte parameters te bevestigen. Daaromwordt een procedure voorgesteld en gevalideerdom de karakteristieke UCS-waarde van soilmixmateriaal te bepalen. Dit onderzoek wordt finan-cieel gesteund door het Belgisch Instituut voorNormalisatie (NBN; WTCB, 2009 2010). De kwestie van een aangepaste methodologievoor de mechanische berekening van soilmixconstructies rekening houdend met de heteroge-niteit en de grondinsluitingen, blijft momenteelechter nog open. Hierdoor startte het WTCB eind2009 een onderzoeksproject over de berekenings-methodologie van soilmix materiaal met vooralaandacht voor: 1. druksterkte van soilmix constructies rekening

houdend met de invloed van grondinsluitingen, 2. hechting tussen het soilmix materiaal en

de stalen wapeningselementen, 3. duurzaamheid van soilmix materiaal, 4. doorlaatendheid. Het doel is een berekeningsmethodologie voor de soilmix constructie te verkrijgen waarbijrekening gehouden wordt met de aanwezigheidvan de heterogeniteit en de grondinsluitsels als-ook de tijds- en schaaleffecten zoals uithardings-tijd en kruip. Dit nieuwe onderzoeksproject

wordt uitgevoerd in samenwerking met deKatholieke Universiteit van Leuven en deBelgische Vereniging Aannemers Funderings -werken (ABEF) en wordt financieel ondersteunddoor het Agentschap voor Innovatie door Weten -schap en Technologie van het Vlaamse gewest(IWT; WTCB 2009-2013).

Referenties WTCB, 2009. SOIL MIX in constructieve en permanente toepassingen Karakterisatie van het materiaal en ontwikkeling van nieuwe mechanische wetmatigheden IWT 080736 . WTCB, 2009. BESCHOEIINGEN Richtlijnenvoor het ontwerp, de uitvoering en de monitoringvan klassieke en nieuwe beschoeiingstechnieken.NBN CC CCN/PN/NBN 613 . Eurosoilstab. 2002. Development of design andconstruction methods to stabilise soft organic soils.Design Guide Soft Soil Stabilisation. EC project BE 96-3177. EN 1992-1-1, 2004. Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1-1: General rules and rules for buildings. CEN EN 14679, 2005. Execution of special geotechni-cal works Deep mixing. CEN TC 288 WI 011.

NBN EN 206-1, 2006. Concrete Part 1:Specification performance, production and conformity. NBN. Larsson, S. 2005. State of Practise Report -Execution, monitoring and quality control. InInternational Conference on Deep Mixing. Best Practise and Recent Advances; Proceedings of the International Conference on Deep Mixing(Deep mixing 05), Stockholm, Sweden, May 23-25, 2005, pp. 732-786. Swedish DeepStabilization Research Centre. NBN B15-203, 1990. Proeven op beton Statische elasticiteitsmodulus bij druk. NBN. Probaha, A. 1998. State of the art in deep mixingtechnology: part I. Basic concepts and overview.Ground Improvement, Vol. 2, pp. 81-92. Probaha, A., Tanaka H. & Kobayashi M. 1998.State of the art in deep mixing technology, part II.Applications. Ground Improvement Journal, Vol.3, pp. 125-139. Rutherford C.J., Biscontin G., Koutsoftas D. &Briaud J.L. 2007. Design process of deep soil mixed walls for excavation support. InternationalJournal of Geoengineering Case Histories, Vol. 1, pp. 56-72.

SOILMIX wanden als kerende constructies

HUESKER geokunststoffen betrouwbaar door ervaring.

www.huesker.com

MILIEUTECHNIEKWATERBOUWGEOTECHNIEK

FUNDERING LANDHOOFD OP GEWAPENDE GROND

WEGENBOUW

Precies ontworpen. Precies zo gebouwd.

Agent voor NederlandCECO B.V.info@cecobv.nlTel.: 043 - 352 76 09

HUESKER Netherlandshuesker.brok@hccnet.nlTel.: 073 - 503 06 53

HUESKER ingenieurs ondersteunen u bij het ontwerp en de realisatie van uw bouwprojecten. Veelomvattende knowhow en jarenlange ervaring zijn de basis voor een betrouwbare uitvoering en zorgen voor een soepel verloop van de werkzaamheden. Uw kunt steunen op de producten en oplossingen van HUESKER.

Fortrac geogrids is de wapening voor de op

staal gefundeerde landhoofden

van kunstwerk B en O in de

N242 bij Alkmaar