Mixed In Place (MIP) dijkversterking

MIP is een grondverbetering techniek waarbij de stabiliteit van de dijk wordt verhoogd door middel van gestabiliseerde grondkolommen vanuit het binnentalud schuin in de slappe grond tot in het pleistocene zand. De grondkolommen ontstaan door een bindmiddel (onder andere cement) te vermengen met de aanwezige grond. De kolommen vormen tezamen een blok van gestabiliseerde grond. Deze blokken leveren weerstand tegen afschuiven door te functioneren als een soort ‘steunberen’ die op regelmatige afstand van elkaar in de dijk staan. Zodoende wordt de macrostabiliteit van de dijk verbeterd door het verhogen van de (schuif)sterkte-eigenschappen van de grond.

Bepaling rekenwaarde schuifsterkte MIP-materiaal

Karakteristieke waarde schuifsterkte
De karakteristieke waarde van de (schuif)sterkte van het MIP-materiaal kan worden gedefinieerd als: de 5% ondergrenswaarde van de schuifsterkte langs een horizontaal afschuifvlak door een MIP-blok.

Voor het bepalen van de schuifsterkte in de ontwerpfase zijn twee verschillende typen metingen beschikbaar, namelijk:

1. KPS-metingen, waarmee in situ een nagenoeg continu beeld van het verloop van de sterkte in de diepte wordt verkregen. KPS-metingen (column penetration test) zijn drukproeven waarbij een instrument door de kolom wordt gedrukt. Hierbij kan een conus worden gebruikt om de benodigde drukkracht te meten. De gelaagdheid van de ondergrond wordt weerspiegeld in de registraties van KPS-proeven op MIP-kolommen met aanzienlijke pieken en dalen in het verloop van de sterkte. De KPS is niet identiek aan de schuifsterkte, maar het gevonden verloop weerspiegelt het feitelijke verloop van de schuifsterkte goed. In figuur 1 is het KPS-element weergegeven en hier kunt u een voorbeeld van een KPS-meting bekijken;
2. Directe schuifproeven op ingewonnen monsters van het MIP-materiaal. Deze methode moet in combinatie met KPS-metingen gebruikt worden of als KPS-metingen niet mogelijk zijn.

 

figuur 1:KPS-element die door de sondeerstang de bodem in wordt geduwd.

Voor de karakterisering van de schuifsterkte en de statistische interpretatie en bewerking van sterkteproeven op MIP-materiaal zal in de definitie van statistische homogene populaties onderscheid naar de gelaagdheid van de ondergrond moeten worden gemaakt. Uit vergelijking van drie KPS metingen uit de INSIDE praktijkproef is geconstateerd dat ook binnen een grondlaag (veenlaag, kleilaag) mogelijk een systematische gelaagdheid aanwezig is. Als dit het geval is, zoals ook te verwachten is op basis van geologische overwegingen, zullen de realisaties van schuifsterktes in de
verschillende kolommen die bijdragen aan de schuifsterkte van het glijvlak onderling gecorreleerd zijn.

Wanneer de sterkte van het MIP-materiaal wordt bepaald op basis van directe schuifproeven, wordt de schatting van de karakteristieke schuifsterkte gegeven door een formule op basis van de standaardafwijking over meerdere monsters, waarbij de monsters verdeeld over de hoogte van de beschouwde grondlaag moeten zijn genomen, om de systematische gelaagdheid te vinden. Bij relatief weinig beproeving(en) kan deze methode leiden tot een ongunstige schatting van de karakteristieke schuifsterkte. Bij gelaagdheid binnen een grondlaag moet namelijk rekening worden gehouden met een systematische afwijking van de sterkte (in ongunstige zin) van het gemiddelde van de gehele grondlaag, met als gevolg een relatief grote spreiding in proefuitkomsten.

Een alternatieve methode om de karakteristieke waarde van de schuifsterkte van het MIP-materiaal te bepalen is de directe schuifproeven te combineren met KPS-metingen. De systematische afwijking van de sterkte van het gemiddelde van de grondlaag kan dan geschat worden op basis van het verloop van de KPS-registraties. De verschillende KPS-registraties kunnen binnen de grondlaag bemonsterd worden, bijvoorbeeld per 10 cm steeds de laagste waarde. Aan de hand hiervan kunnen het gemiddelde en de standaardafwijking van de KPS-waarde worden berekend, alsmede de karakteristieke 5% ondergrenswaarde.

Deze tekst is overgenomen uit het eindrapport INSIDE en is verder na te lezen via deze link (vanaf pagina 35, 41)en is ook als CUR Bouw & Infra-publicatie 219 verkrijgbaar.

Mos Grondmechanica kan de KPS-metingen uitvoeren en rapporteren. Hier kunt u een voorbeeld van een KPS-meting bekijken, uitgevoerd voor een project in Nieuw Lekkerland.