EVALUATIE ZETTINGSMODELLEN PROJECT BLOEMENDALERPOLDER TE WEESP

Transcriptie

1 Fugro GeoServices B.V. Geotechniek RAPPORT betreffende EVALUATIE ZETTINGSMODELLEN PROJECT BLOEMENDALERPOLDER TE WEESP Opdrachtnummer: Opdrachtgever : Bloemendalerpolder Postbus AC Weesp Projectleider Opgesteld door : ir. F.J.M. Hoefsloot : ir. P.R.M. Ammerlaan, Adviseur Geotechniek ir. F.J.M. Hoefsloot, Principal Consultant VERSIE DATUM OMSCHRIJVING WIJZIGING PARAAF PROJECTLEIDER 1 24 januari 2012 Concept FILE: R04 c1.doc Op deze rapportage zijn de algemene leveringsvoorwaarden 2011 van toepassing die een aansprakelijkheidsbeperking bevatten Kantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: , info@fugro.nl, Handelsreg BTW-nr NL B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.

2 Fugro GeoServices B.V. Geotechniek RAPPORT betreffende EVALUATIE ZETTINGSMODELLEN PROJECT BLOEMENDALERPOLDER TE WEESP Opdrachtnummer: Opdrachtgever : Bloemendalerpolder Postbus AC Weesp Projectleider Opgesteld door : ir. F.J.M. Hoefsloot : ir. P.R.M. Ammerlaan, Adviseur Geotechniek ir. F.J.M. Hoefsloot, Principal Consultant VERSIE DATUM OMSCHRIJVING WIJZIGING PARAAF PROJECTLEIDER 1 24 januari 2012 Concept FILE: R04 c1.doc Op deze rapportage zijn de algemene leveringsvoorwaarden 2011 van toepassing die een aansprakelijkheidsbeperking bevatten Kantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: , info@fugro.nl, Handelsreg BTW-nr NL B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.

3 INHOUDSOPGAVE Blz. 1. INLEIDING 2 2. PROJECTOMSCHRIJVING Proefproject Grond- en laboratoriumonderzoek Planning proefterpen 4 3. POSTDICTIES ZETTINGSGEDRAG EN EVALUATIE MODELLEN Zakbaakmetingen Metingen vs. predicties Postdicties Conclusies postdicties 22 BIJLAGEN Nr. Soort bijlagen - Waterspanningsmetingen 1 - Waterspanningsmetingen midden veenlaag 2 - Waterspanningsmetingen terp Waterspanningsmetingen terp Overzicht postdicties terp 1 5 en 6 - Overzicht postdicties terp 2 7 en 8 - Samenvatting fits per model 9 Blz. : 1

4 1. INLEIDING Tussen Muiden en Weesp ligt de Bloemendalerpolder. Anno 2007 bestaat de Bloemendalerpolder nog vooral uit cultuurlandschap met langgerekte kavels veenweidegrond. In de toekomst wordt hier een gebied ontwikkeld waarin natuur, recreëren en wonen fijnmazig op elkaar zijn afgestemd. Op het totale grondgebied van Muiden en Weesp komen woningen. Tenminste daarvan worden er gebouwd in een nieuw woongebied met veel oog voor het traditionele karakter van de Vechtstreek. Natuur en recreatie nemen de meeste plek in beslag. Probleemstelling In een uitgevoerd geotechnisch onderzoek is de verwachte zetting en doorlooptijd beschouwd van de ophogingen die noodzakelijk zijn voor het bouwrijp maken van het terrein. De berekeningen en prognose zijn vergeleken met de ervaring van opgetreden zetting bij een tweetal bouwrijpmaakprojecten in de omgeving. Hieruit bleek dat het zettingsverloop sterk kan afwijken van de zettingsprognose ten aanzien van de consolidatiesnelheid en eindzetting. Kleine variaties in de consolidatiecoëfficiënt van het veen hebben grote gevolgen voor de doorlooptijd en zodoende voor de benodigde voorbelastingstijd. Geconcludeerd wordt dat het gedrag van het veen een risico is in tijd en geld. Project Projectbureau Bloemendalerpolder heeft besloten een praktijkproef uit te voeren. De proef bestaat uit het aanbrengen van meerdere proefophogingen met een gedegen monitoring. Hiermee kan het gedrag van het veen en daarmee het zettingsproces beter worden voorspeld. Geo-impulsprogramma Het project wordt mede ondersteund door Geo-impuls. Dit onderzoeksprogramma richt zich op het lange-termijngedrag van geotechnische constructies. Met name het verticale en horizontale vervormingsgedrag van grond op de lange termijn zijn interessante onderzoeksobjecten. Voorgaande rapportages In het kader van het onderzoek zijn reeds de volgende rapporten verschenen: Projectplan; rapport R01_v3 van 28 augustus 2010 Grond- en laboratoriumonderzoek en instrumentatierapport; rapport R02_v2 van 3 december 2010 Zettingspredictie; rapport R03v1 van 16 november 2011 Deltares: Factual report: Aanvullend grondonderzoek; project aug Deltares: Factual report: Installatie meetapparatuur en monitoring 1 e jaar; project okt Meetresultaten Proefterpen; rapport R05 van 6 december 2011 Doelstelling rapport In dit rapport is op basis van de zakbaakmetingen over de periode oktober 2010 tot en met december 2011 een evaluatie gemaakt van de predicties voor de terpen en zijn voor relevante modellen aangepaste parameters opgesteld. Blz. : 2

5 2. PROJECTOMSCHRIJVING 2.1. Proefproject Het proefproject is gelegen aan de Papelaan te Weesp. In figuur 2-1 is een bovenaanzicht van de onderzoekslocatie gepresenteerd. Figuur 2-1 Onderzoekslocatie aan de Papelaan te Weesp (bron: Google Maps) Voor het project is een tweetal proefophogingen aangebracht. Deze ophogingen hebben de volgende eigenschappen: - Een terp zonder zettingsversnellende maatregelen; - Een terp met verticale drainage; - Afmeting grondoppervlak 36 x 26 m; - Hoogte 3,0 m; talud 1:2; - Locatie met dikte slappe lagen ca. 4,0 à 5,8 m; - Monitoring ophoogslagen, waterspanning op diverse diepten en zakking maaiveld; - Monitoringperiode ca. 5 jaar. Het proefproject bestaat uit: - Uitvoeren grondonderzoek - Opstellen zettingsprognose - Aanbrengen instrumentatie - Aanbrengen ophogingen - Aanbrengen stalen palen - Uitvoeren, verwerken en evaluatie metingen en zettingsprognose Grond- en laboratoriumonderzoek Het grond- en laboratoriumonderzoek is deels uitgevoerd door Fugro en deels door Deltares. Het grondonderzoek uitgevoerd door Fugro heeft bestaan uit: 1. Uitzetten en waterpassen van de onderzoekslocaties ten opzichte van RD en NAP; Sonderingen met kleef- en waterspanningsmeting tot in het zandpakket; Vanetesten op 4 locaties; 4. 4 Bolconussonderingen; 5. 8 CPM testen op 2 locaties; 6. Laboratoriumonderzoek, bestaande uit o.m. triaxiaalproeven en samendrukkingsproeven. Blz. : 3

6 Het grondonderzoek uitgevoerd door Deltares heeft bestaan uit: 1. 2 Begemann boringen ter plaatse van de terpen en één boring op de referentielocatie; 2. Laboratoriumonderzoek, bestaande uit o.a. K 0 -CRS testen. Voor de resultaten van het grondonderzoek wordt verwezen naar rapport R02_v Planning proefterpen De aanlegfasering is in tabel 2-1 gegeven. De ophoogslagen zijn reeds aangebracht. Ruim een jaar na de start van de ophoging van de terpen is 0,5 m exta overhoogte verwijderd van de helft van de terpen. Dit heeft op 19 december 2011 plaatsgevonden. Tabel 2-1 Fasering aanleg terpen Terp 1 Terp 2 Afmeting grondoppervlak 36 x 26 m 36 x 26 m hoogte 3,0 m 3,0 m talud 1:2 1:2 verticale drainage geen h.o.h. 1,0 m driehoekstramien Fasering wk dgn 1 e slag, 28 oktober ,0 m 1,0 m aanbreng drainage 2 5 n.v.t. h.o.h. 1,0 m 2 e slag, 22 november ,5 m 0,5 m 3 e slag, 14 december ,5 m 0,5 m 4 e slag, 25 januari ,5 m 0,5 m 5 e slag, 17 februari ,5 m 0,5 m verwijderen extra overhoogte; 19 december ,5 (over de helft) 0,5 (over de helft) einde proef 260 Blz. : 4

7 3. POSTDICTIES ZETTINGSGEDRAG EN EVALUATIE MODELLEN 3.1. Zakbaakmetingen Er zijn totaal 12 zakbaken geplaatst: 6 in terp 1 en 6 in terp 2. De locaties van de zakbaken zijn gegeven in het Grond- en laboratoriumonderzoek en instrumentatierapport. Daarnaast zijn door Deltares 4 stuks 5-punts extensometers geplaats, twee in iedere terp. Voor de predicties is uitgegaan van het midden van de terpen. In beide terpen zijn zakbaak nr. 7 en zakbaak nr. 8 op locaties geplaatst die overeenkomen met de locaties van de predicties. In onderstaande figuren zijn voor zowel terp 1 als terp 2 de metingen van zakbaak nr. 7 en 8 in één figuur geplaatst met de resultaten van de predicties. Koppejan, Terzaghi Koppejan, Darcy Cv Koppejan, Darcy Ck Zetting terp 1 [m] abc-isotachen, Terzaghi abc-isotachen, Darcy Cv abc-isotachen, Darcy Ck Nen-Bjerrum, Terzaghi Nen-Bjerrum, Darcy Cv Nen-Bjerrum, Darcy Ck Koppejan, natural strains, Terzaghi Koppejan, natural strains, Darcy Cv Koppejan, natural strains, Darcy, Ck 2.0 ZB-T1-7 ZB-T1-8 Figuur 3-1 Zakbaakmetingen en predicties terp 1 Blz. : 5

8 Koppejan, Terzaghi Koppejan, Darcy Cv Zetting terp 2 [m] Koppejan, Darcy Ck abc-isotachen, Terzaghi abc-isotachen, Darcy Cv abc-isotachen, Darcy Ck Nen-Bjerrum, Terzaghi Nen-Bjerrum, Darcy Cv Nen-Bjerrum, Darcy Ck Koppejan, natural strains, Terzaghi Koppejan, natural strains, Darcy Cv Koppejan, natural strains, Darcy, Ck ZB-T ZB-T1-8 Figuur 3-2 Zakbaakmetingen en predicties terp 2 De extensometerresultaten (E) van Deltares zijn in onderstaande figuren vergeleken met de zakbaakmetingen. Geconcludeerd wordt dat er een klein verschil in resultaten is maar dat het verloop van de zakking goed overeenkomt. Voor de vergelijking van metingen met predicties worden in deze analyse verder alleen de zakbaakmetingen gebruikt T1-7 T1-8 E-T1-7 E-T1-8 Figuur 3-3 Zakbaakmetingen versus extensometingen terp 1 Blz. : 6

9 T2-7 T2-8 E-T2-7 E-T2-8 Figuur 3-4 Zakbaakmetingen versus extensometingen terp Metingen vs. predicties Er zijn predicties uitgevoerd met een viertal zettingsmodellen: - Koppejan, lineaire rek - Koppejan, natuurlijke rek - A,b,c-isotachen - NEN-Bjerrum isotachen Bij ieder model is gebruik gemaakt van een drietal varianten voor het consolidatiemodel: Terzaghi met constante c v Darcy-model met doorlatendheid op basis van een constante c v Darcy-model met poriëngetalafhankelijke doorlatendheid In eerste instantie is getracht met het programma DSettlement en de module Fit for Settlement plate de modelparameters zodanig te fitten dat een goede overeenkomst met de metingen is. Gebleken is dat de module niet naar behoren functioneert. Daarna is een handmatige fit uitgevoerd waarbij parameters zodanig zijn aangepast dat het berekende zettingsverloop overeenkomt met de metingen. De handmatige fit is zodanig uitgevoerd dat aan drie belangrijke eigenschappen van de gemeten zakkingslijn wordt voldaan: De absolute waarde van de zetting na 413 dagen (dag van de laatste meting) De vorm van de zettingscurve; hierbij spelen 2 aspecten een rol: de snelheid van zetting bij start ophogen en na de laatste ophoogslag De helling van de zetting over de laatste meetperiode. Fitberekeningen zijn uitgevoerd voor alle zettingsmodellen met uitzondering van het Koppejanmodel op basis van natuurlijke rek. Aan dit laatste model wordt weinig waarde gehecht in verband met de zeer beperkte ervaring en het feit dat de samendrukkings- Blz. : 7

10 parameters zijn afgeleid op basis van een lineaire rek en het dus niet logisch is om een zettingsberekening op basis van natuurlijke rek uit te voeren. Verder is bij ieder model een fit uitgevoerd voor de drie verschillende consolidatiemodellen. Bij de postdicties zijn ten aanzien van de doorlatendheid, de kruiptak en werking van de drains algemene trends gevonden die hierna zijn toegelicht. Doorlatendheid en drains De doorlatendheid moet, met name bij terp 1, in het begin aanzienlijk groter zijn dan na de laatste ophoogslag. Direct na aanbrengen ophoging treedt de zakking aanzienlijk sneller op dan volgens de predictie. Na de laatste ophoogslag verloopt de zetting aanzienlijk trager hetgeen duidt op een rek- of poriëngetalafhankelijke doorlatendheid. Berekeningen met een constante c v kunnen dit gedrag niet beschrijven. Bij beide ophogingen is het waterspanningsverloop op verschillende diepte in de veenlaag uitgebreid gemeten. De resultaten van alle waterspanningssensoren zijn gegeven in bijlage 1. In bijlage 2 zijn de resultaten gegeven van de sensoren die zich midden in de veenlaag bevinden. Met name bij de laatste belastingverhoging is te zien dat terp 2, met verticale drainage, aanzienlijk sneller consolideert dan terp 1 ondanks de 1,5 x zo dikke veenlaag. Op bijlage 3 en 4 is de verandering van de waterspanning gedeeld door de tijdstap uitgezet (in feite de consolidatiesnelheid) als functie van de start van de betreffende ophoogslag. Bij de eerste ophoogslag van 1,0 m is de consolidatiesnelheid bij terp 1 aanzienlijk groter dan bij terp 2. De drains zijn pas ca. 5 dagen na start ophogen van terp 2 aangebracht; vandaar de piek op dag 5 ten gevolge van de draineermachine en de grote consolidatiesnelheid vanaf dag 6. De snelle terugval in waterspanning binnen één dag die van toepassing is bij terp 2 komt niet tot uitdrukking in deze figuren omdat de schaal pas bij één dag na ophogen start. Verder valt op dat de werking van de drains constant blijft naarmate de ophoging vordert. Er is gedurende deze periode dus nog geen sprake van verzanding/dichtslibben van de drains. Kruiptak Bij de metingen wordt ogenschijnlijk op logaritmische schaal een constante helling gevonden bij de laatste drie metingen. Nauwkeurige interpretatie van Δz Δε of laat zien dat deze waarde fluctueert en dat er op basis van de metingen Δ logt Δ logt niet gesteld kan worden dat deze waarde constant is. Dit geldt zowel voor terp 1 als terp 2. Het is dus onduidelijk of consolidatie volledig bereikt is en slechts alleen kruip wordt gemeten. In Figuur 3-5 is het zettingsverloop van terp 1 en 2 genormaliseerd voor de laagdikte, ofwel de rek op basis van de oorspronkelijke laagdikte is bepaald. Blz. : 8

11 Rek [m/m] T1 T2 Figuur 3-5 Gemeten rek terp 1 en 2 Bovenstaande figuur geeft aan dat de helling aan het eind van de curve bij terp 1 groter is dan bij terp 2. Wordt ervan uitgegaan dat de grondparameters bij terp 1 en 2 gelijk zijn dan volgt hieruit dat bij terp 1 in ieder geval volledige consolidatie nog niet is bereikt Postdicties Een overzicht van de resultaten van de postdicties is gegeven op bijlage 9. Voordat ingegaan wordt op deze resultaten worden enkele kararakteristieke postdicties nader beschouwd teneinde conclusies te kunnen trekken uit de uitgevoerde berekeningen. Een samenvatting van de aanpassingen van de predicties die hierbij gedaan zijn, is gegeven in paragraaf 3.4. Terp 1, A,b,c-isotachen met Darcy en een poriëngetal afhankelijke doorlatendheid De onzekerheid in de fit wordt geïllustreerd aan de hand van dit model waarbij het mogelijk is gebleken om twee behoorlijk verschillende sets van parameters te kiezen die beide een prima overeenstemming met de meetresultaten geven. In figuur 3-6 (Fit6 2c) is de initiële doorlatendheid vergroot met een factor 30 om goed aan te sluiten bij het verloop tot ca. 40 dagen. Daarbij is de parameter C k /(1+e 0 ) zodanig laag gekozen dat bij toenemende rek de doorlatendheid zeer sterk afneemt (C k /(1+e 0 ) = 0,065 i.p.v. 0,25). Met deze keuze wordt het zettingsverloop na vergroting van de kruip met een factor 1,25 goed gereproduceerd ( ε/ logt = 0,070 op t=421 dgn). Om de absolute waarde van de zetting correct te benaderen is de primaire samendrukkingsparameter b met een factor 0,80 vermenigvuldigd. De overige parameters behoeven geen aanpassing. In figuur 3-7 (Fit7 3c) is het resultaat van een fit gegeven, met hetzelfde model maar met een minder grote aanpassing van de doorlatendheid. De initiële doorlatendheid is met een factor 8 vergroot en de parameter C k /(1+e 0 ) is 0,095. Dit heeft tot gevolg dat de uiteindelijke consolidatie wat sneller gaat en dat de kruipparameter vergroot moet worden om de helling van de zetting na 413 dagen correct te beschrijven; de kruipparameter c is hierbij een factor Blz. : 9

12 1,7 maal zo groot ( ε/ logt = 0,074 op t=421 dgn). Om verder de absolute zetting te beschrijven is de primaire zettingsparameter b verlaagd tot 0,70 maal de oorspronkelijke waarde Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-6 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Fit 6 2c Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-7 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Fit 7 3c Blz. : 10

13 Tabel 3-1 k 0 C k / (1+e 0 ) c h / c v a b c POP Fit 6 2c x 30 0,065 nvt - x 0,8 x 1,25 - Fit 7 3c x 8 0,095 nvt - x 0,7 x 1,7 - Geconcludeerd wordt dat beide postdicties prima overeenkomen met de metingen ondanks de aanzienlijk verschillende kruipparameter. In figuur 3-8 zijn beide postdicties, samen met de metingen in één figuur gezet. Op basis van meting aan de gefaseerde ophoging kan na 413 dagen feitelijk geen uitspraak gedaan worden over de werkelijke consolidatieeigenschappen en de kruipparameter T1-7 T1-8 Fit7 3c Fit6 2c Figuur 3-8 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Terp 1, A,b,c-isotachen met Terzaghi en constante c v Bij toepassing van een constante c v blijkt de beste overeenkomst tussen postdictie en meting te bestaan wanneer een relatief grote c v wordt gekozen (om aan te sluiten bij het begin van de zettingscurve), een grote kruipparameter (om de helling na 413 dagen goed te simuleren) en een zeer lage primaire samendrukkingsparameter om de extra zetting ten gevolge van de grote kruip te compenseren. Figuur 3-9 is bereikt met een 7 maal zo grote c v, een 3 maal zo grote kruipparameter c en een 0,4 maal zo grote primaire samendrukkingsparameter b. Hoewel de fit heel aardig is, is duidelijk dat de grote kruipparameter en zeer lage primaire samendrukkingsparameter niet reëel zijn en puur een gevolg zijn van de te hoog gekozen c v bij de laatste ophoogslag. In figuur 3-10 is een viertal fitten gegeven met verschillende waarden voor de parameters volgens Tabel 3-2. Fit 4 lijkt het meest geschikt ondanks het feit dat deze het minst goed aansluit op het begin van de zettingscurve. Tabel 3-2 c v b c Fit1 x 7 x 0,4 x 3 Blz. : 11

14 Fit2 x 5 x 0,4 x 3 Fit3 x 4 x 0,4 x 3 Fit4 x 3 x 0,65 x 1, Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-9 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Terzaghi met constante c v, Fit T1-7 T1-8 Fit1 Fit2 Fit3 Fit4 Figuur 3-10 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Terzaghi met constante c v Blz. : 12

15 Terp 1, A,b,c-isotachen met Darcy en constante c v Bij toepassing van het consolidatiemodel met Darcy en een constante c v treden dezelfde verschijnselen op als met het Terzaghi-consolidatiemodel. De fit van Figuur 3-11 is tot stand gekomen met een 3x zo grote c v, een 0,7 maal zo grote b en een 1,7 maal zo grote c Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-11 Metingen vs. fit terp 1; A,b,c-isotachen, Darcy met constante c v Terp 1, NEN-Bjerrum, met Darcy met een poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Net als bij het A,b,c-isotachenmodel zijn ook hier twee oplossingen gevonden die goed aansluiten bij de metingen. De aanpassingen van de parameters zijn in Tabel 3-3 gegeven en de fitten zijn gegeven in Figuur 3-12 en Figuur Tabel 3-3 k 0 C k / (1+e 0 ) c h / c v RR CR C α POP Fit1 x 8 0,095 nvt - x 0,95 x 1,7 - Fit2 x 30 0,080 nvt - - x 1,2 - Blz. : 13

16 Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-12 Metingen vs. fit terp 1; NEN-Bjerrum, Darcy met poriëngetalafhankelijke doorlatendheid Fit Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-13 Metingen vs. fit terp 1; NEN-Bjerrum, Darcy met poriëngetalafhankelijke doorlatendheid Fit 2 Terp 1, Koppejan, met Darcy met een poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Net als bij het A,b,c-isotachenmodel zijn ook hier twee oplossingen gevonden die goed aansluiten bij de metingen. De aanpassingen van de parameters zijn in Tabel 3-4 gegeven en de fits zijn gegeven Figuur 3-14 en Figuur Blz. : 14

17 Tabel 3-4 k 0 C k / (1+e 0 ) c h / c v C p C s C p C s POP Predictie Fit1 x 8 0,15 nvt Fit2 x 30 0,090 nvt Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-14 Metingen vs. fit terp 1; Koppejan, Darcy met poriëngetalafhankelijke doorlatendheid Fit 1 Blz. : 15

18 Fit T1-7 T1-8 Figuur 3-15 Metingen vs. fit terp 1; Koppejan, Darcy met poriëngetalafhankelijke doorlatendheid Fit 2 Geconcludeerd kan worden dat bij terp 1, zonder verticale drainage, de modellen met een poriëngetalafhankelijke doorlatendheid het zettingsgedrag goed kunnen beschrijven. Hierbij zijn meestal twee min of meer gelijkwaardige alternatieven. Bij terp 2 is verticale drainage toegepast en geven de postdicties een heel ander beeld dan bij terp 1. Terp 2, A,b,c-isotachen met Darcy en een poriëngetal afhankelijke doorlatendheid In Figuur 3-16 is de predictie gegeven. De consolidatiesnelheid wordt bij de laatste ophoogslag wat overschat. Verder is de helling op 413 dagen te gering terwijl de totale zetting wel correct is. In eerste instantie zijn de beide fitresultaten van terp 1 toegepast op terp 2 waarbij de verhouding tussen c h / c v bij voorbaat verlaagd is naar 1,0. De resultaten zijn in Figuur 3-18 gegeven. Geconcludeerd wordt dat met deze fitten de consolidatiesnelheid in alle ophoogfasen wordt overschat. Uiteindelijk is een fit gevonden waarbij de poriëngetalafhankelijke doorlatendheid ongewijzigd is en slechts de kruipparameter en primaire samendrukkingsparameter is aangepast (Tabel 3-5). Tabel 3-5 k 0 C k / (1+e 0 ) c h / c v a b c POP Predictie (Veen) ,25 2,0 0,04 0,327 0,014 7 Fit 1 x 8 0,095 1,0 - x 0,7 x 1,7 - Fit 2 x 30 0,065 1,0 - x 0,8 x 1,25 - Fit ,0 - x 0,856 x 1,7 - Blz. : 16

19 Predictie T2-7 T2-8 Figuur 3-16 Metingen vs. predictie terp 2; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Predictie T2-7 T2-8 Fit 1 Fit 2 Figuur 3-17 Metingen vs. fit terp 2; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Fit 1 en 2 Blz. : 17

20 Fit T2-7 T2-8 Figuur 3-18 Metingen vs. fit terp 2; A,b,c-isotachen, Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid Fit 3 Blz. : 18

21 Terp 2, A,b,c-isotachen met Terzaghi en constante c v Tabel 3-6 c v c h / c v a b c POP Predictie (Veen) ,0 0,04 0,327 0,014 7 Fit 1 x 2 2,0-0,28 x 1, Fit T2-7 T2-8 Figuur 3-19 Metingen vs. fit terp 2; A,b,c-isotachen, Terzaghi met constante c v, Fit 1 Blz. : 19

22 Terp 2, A,b,c-isotachen met Darcy en constante c v Tabel 3-7 c v c h / c v a b c POP Predictie (Veen) ,0 0,04 0,327 0,014 7 Fit 1 x 1,5 1,0-0,27 x 1, Fit T2-7 T2-8 Figuur 3-20 Metingen vs. fit terp 2; A,b,c-isotachen, Darcy met constante c v, Fit Blz. : 20

23 Terp 2, Koppejan, Terzaghi Tabel 3-8 c v c h / c v C p C s C p C s POP Predictie 2, Fit x 1,5 0,75-7, T2-7 T2-8 Predictie Fit Figuur 3-21 Metingen vs. predictie terp 2 Koppejan met Terzaghi Blz. : 21

24 3.4. Conclusies postdicties Er is een relatief groot verschil gevonden tussen de postdicties bij terp 1 en 2. Bij terp 1 is geen verticale drainage toegepast en volgt uit de postdicties een sterk afnemende doorlatendheid met afnemend poriëngetal of toenemende rek. Een dergelijk gedrag kan goed beschreven worden met DSettlement. Bij terp 2 is verticale drainage toegepast en blijkt de doorlatendheid nauwelijks te veranderen bij de opvolgende ophoogslagen. De meer gebruikelijke consolidatiemodellen van Terzaghi of Darcy met constante c v presteren bij terp 2 redelijk goed. Terp 2 lijkt reeds volledig geconsolideerd te zijn na 413 dagen. Om na consolidatie de helling van de kruiptak goed te beschrijven is in alle gevallen een aanzienlijk grotere kruipparameter benodigd dan gebruikt bij de predicties. De kruipparameter moet met een factor van ca. 1,7 worden vergroot. Op basis van de postdicties zijn parametersets afgeleid die het gemeten gedrag in grote lijnen goed beschrijven (Tabel 3-9). Hierbij is onderscheid gemaakt tussen situaties met en zonder verticale drainage. De gewijzigde parameterset heeft alleen betrekking op de veenlaag. De afdekkende kleilaag levert een te geringe bijdrage aan de totale zetting. Voor de volledigheid zijn de gehanteerde parameters van de klei- en zandlaag tevens in Tabel 3-9 gegeven. De gegeven parameters wijken iets af van de meest optimale parameters die afgeleid zijn in paragraaf 3.3. Dit komt omdat getracht is een parameterset te geven die voor de drie verschillende consolidatiemodellen toch gelijk is. Met de voorgestelde parameters van Tabel 3-9 zijn postdicties gemaakt voor de drie zettingsmodellen en consolidatiemodellen, zowel voor terp 1 als terp 2. De resultaten zijn gegeven in bijlage 5 t/m 8. De volgende conclusies ten aanzien van zettings- en consolidatiemodellen kunnen worden getrokken: Het Terzaghi-consolidatiemodel met constante c v presteert bij terp 1 slecht, eenvoudigweg omdat de consolidatiesnelheid absoluut niet constant is bij de opvolgende ophoogslagen. Bij terp 2 is door toepassing van verticale drainage meer sprake van een constante consolidatiesnelheid zodat het Terzaghi-model wel goed presteert. Het Darcy-consolidatiemodel met constante c v presteert bij terp 1 zeer slecht. Dit geldt met name voor het Koppejan en NEN-Bjerrum-isotachenmodel. Waarom deze laatste twee modellen aanzienlijk slechter presteren dan bij het Terzaghi-consolidatiemodel is niet duidelijk. Bij terp 2 presteert het model net als het Terzaghi-consolidatiemodel redelijk tot goed. Toepassing van een constante consolidatiecoëfficiënt bij een gefaseerde ophoging is gevaarlijk en werkt alleen, met betrekking tot de eindzetting en het verloop op lange termijn, indien de consolidatiecoëfficiënt betrokken wordt op het spanningsniveau van de laatste ophoogslag. Het Darcy-model met de poriëngetalafhankelijke doorlatendheid werkt bij beide terpen aardig goed. Er zit relatief weinig verschil in de resultaten van de zettingsmodellen. Er wordt wel op gewezen dat voor de beschrijving van het ontlastgedrag, bij het wegnemen van extra overhoogte, het Koppejanmodel ongeschikt is. Blz. : 22

25 Tabel 3-9 Samenvatting parameterkeuze postdicties Parameter Eenheid Klei, zwak humeus Zand Veen Veen Predictie en postdictie Predictie en postdictie Postdictie Zonder verticale drainage Postdictie Met verticale drainage γ nat kn/m ,3 10,3 γ droog kn/m n.v.t. n.v.t. C p C p / 1,15 = 5,2 C s C s / 1,7 = / 1,7 =60 RR - 0,10 1x10-6 0,061 0,061 CR - 0,31 2x10-6 0,493 x 0,9 = 0,444 0,493 x 1,1 = 0,542 C α - 0,014 1x10-6 0,020 x 1,7 = 0,034 0,020 x 1,7 = 0,034 a - 0,013 1x10-6 0,04 0,04 b - 0,16 2x10-6 0,327 x 0,7 = 0,229 0,327 x 0,85 = 0,278 c - 0,008 1x10-6 0,014 x 1,7 = 0,0238 0,014 x 1,7 = 0,0238 POP kpa c v m 2 /s 7,9 x ,0 x 10-7 x 3 = 1,0 x 10 x 2 = 3,0 x ,0 x 10-7 c h /c v n.v.t. 1 k 0 m/s x x 8 = 5 x 10 4 x 10-7 C k /(1+e 0 ) ,25 / 2,63 = 0,095 0,25 Blz. : 23

26 Terp 1 60 WSM-T1-7A WSM-T1-7B 50 WSM-T1-7C WSM-T1-7D WSM-T1-8A Waterspanning [kpa] WSM-T1-8B WSM-T1-8C WSM-T Datum [dd-mm-jj] Terp 2 70 WSM-T2-7A 60 WSM-T2-7B WSM-T2-7C Waterspanning [kpa] WSM-T2-8A WSM-T2-8B WSM-T2-8C WSM-T Datum [dd-mm-jj] WATERSPANNINGSMETINGEN MIDDEN VEENLAAG EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 1

27 Terp 1 60 WSM-T1-7B 50 WSM-T1-8B 40 Waterspanning [kpa] Terp Datum [dd-mm-jj] 50 WSM-T2-7B 45 WSM-T2-8B Waterspanning [kpa] Datum [dd-mm-jj] WATERSPANNINGSMETINGEN MIDDEN VEENLAAG EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 2

28 dp/dt [kpa] Ophoogslag 0,0-1,0 1 y = Ln(x) y = Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T1-7B WSM-T1-8B (WSM-T1-8B) (WSM-T1-7B) 0 Ophoogslag 0,0-1,0 WSM-T1-7B dp/dt [kpa] y = 89Ln(x) y = 704Ln(x) Consolidatie [dagen] 100 WSM-T1-8B (WSM-T1-8B) (WSM-T1-7B) dp/dt [kpa] Ophoogslag 0,0-1,0 1 y = -313Ln(x) y = 16Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T1-7B WSM-T1-8B (WSM-T1-8B) (WSM-T1-7B) Ophoogslag 0,0-1,0 dp/dt [kpa] y = 559Ln(x) y = 465Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T1-7B WSM-T1-8B (WSM-T1-8B) (WSM-T1-7B) Ophoogslag 0,0-1,0 dp/dt [kpa] y = 249Ln(x) y = 722Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T1-7B WSM-T1-8B (WSM-T1-8B) (WSM-T1-7B) WATERSPANNINGSMETINGEN TERP 1 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 3

29 Ophoogslag 0,0-1,0 dp/dt [kpa] y = 858Ln(x) y = Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T2-7B WSM-T2-8B (WSM-T2-8B) Ophoogslag 0,0-1,0 0 dp/dt [kpa] WSM-T2-7B WSM-T2-8B (WSM-T2-8B) y = Ln(x) y = Ln(x) Consolidatie [dagen] Ophoogslag 0,0-1,0 dp/dt [kpa] y = 0.169Ln(x) y = 892Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T2-7B WSM-T2-8B (WSM-T2-8B) dp/dt [kpa] Ophoogslag 0,0-1,0 1 y = Ln(x) y = 917Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T2-7B WSM-T2-8B (WSM-T2-8B) dp/dt [kpa] Ophoogslag 0,0-1,0 1 y = Ln(x) y = Ln(x) Consolidatie [dagen] WSM-T2-7B WSM-T2-8B (WSM-T2-8B) WATERSPANNINGSMETINGEN TERP 2 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 4

30 Terzaghi met constante c v T1-7 T1-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen Darcy met constante c v T1-7 T1-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen OVERZICHT POSTDICTIES TERP 1 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 5

31 Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid T1-7 T1-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen OVERZICHT POSTDICTIES TERP 1 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 6

32 Terzaghi met constante c v T2-7 T2-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen Darcy met constante c v T2-7 T2-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen OVERZICHT POSTDICTIES TERP 2 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 7

33 Darcy met poriëngetal afhankelijke doorlatendheid T2-7 T2-8 Koppejan A, b, c-isotachen NEN-Bjerrum isotachen OVERZICHT POSTDICTIES TERP 2 EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 8

34 Terp 1 Terzaghi Cv Darcy Cv Darcy Ck (Uitgangswaarden veen) Koppejan Cv x1,5 x20 nvt nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt x8 x30 5,00E-08 Ck/(1+e0) nvt nvt 0,15 0,09 0,25 Ch/Cv nvt nvt nvt nvt 2 C'p C's POP kwaliteit fit 30% 90% 90% 90% ABC-isotachen c 6 2b Cv x7 x5 x4 x3 x4 x3 nvt nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt nvt nvt nvt nvt x8 30 5,00E-08 Ck/(1+e0) nvt nvt nvt nvt nvt nvt 0,095 0,065 0,25 Ch/Cv nvt nvt nvt nvt nvt nvt nvt nvt 2 a ,04 b x0,4 x0,4 x0,4 x0,65 x0,75 x0,7 x0,7 x0,8 0,327 c x3 x3 x3 x1,7 x2 x1,7 x1,7 x1,25 0,014 POP kwaliteit fit 90% 80% 70% 60% 30% 60% 90% 95% NEN-Bjerrum isotachen Cv x4 x4 nvt nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt x8 x30 5,00E-08 Ck/(1+e0) nvt nvt x0,095 x0,08 0,25 RR ,061 CR x0,9 x0,9 0,95-0,493 Cα x2 x2 x1,7 x1,2 0,02 POP kwaliteit fit 50% 50% 100% 100% Terp 2 Terzaghi Cv Darcy Cv Darcy Ck (Uitgangswaarden veen) Koppejan Cv x1,5 x5 nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt x1,5 5,00E-08 Ck/(1+e0) nvt nvt - 0,25 Ch/Cv 0,75 1 1,5 2 C'p 7,5 5,5 5,5 6 C's POP kwaliteit fit 95% 80% 80% ABC-isotachen Cv x2 x2 x1 x1,5 x1,5 nvt nvt nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt nvt nvt nvt x8 x30-5,00e-08 Ck/(1+e0) nvt nvt nvt nvt nvt 0,095 0,065-0,25 Ch/Cv a ,04 b 0,28 0,28 0,28 0,29 0,27 0,7 0,8 0,856 0,327 c x1,7 x1,5 x1,5 x1,6 x1,8 x1,7 x1,25 x1,7 0,014 POP kwaliteit fit 95% 80% 70% 95% 95% 50% 50% 100% NEN-Bjerrum isotachen Cv x2 x2 nvt nvt 1,00E-07 k0 nvt nvt - x8 5,00E-08 Ck/(1+e0) nvt nvt - 0,095 0,25 Ch/Cv RR ,061 CR x1,1 x1,15 - x1,12 0,493 Cα x1,7 x1,7 x1,7 x1,7 0,02 POP kwaliteit fit 80% 90% 90% 100% SAMENVATTING FITS PER MODEL EVALUATIE ZAKBAAKMETINGEN Opdr. : PROEFTERPEN BLOEMENDALERPOLDER Bijl. : 9