TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: Sondering - seismisch

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Een sondeerconus wordt in de bodem gesondeerd. Aan het oppervlak veroorzaakt men een geluidspuls die zich door de bodem beweegt. Als de diepte van een funderingspaal wordt onderzocht, wordt de geluidspuls direct op de kop van de funderingspaal gezet (hamer). In de sondeerconus wordt op bepaalde dieptes deze geluidspuls opgemeten. De seismische test vindt plaats gedurende de CPT test. Op regelmatige afstanden (bijvoorbeeld per gesondeerde meter) wordt de reguliere CPT test onderbroken om de seismische metingen te verrichten. De data wordt opgenomen door een seismisch data-acquisitiesysteem. Het tijdsinterval tussen het opwekken van het bronsignaal en de aankomst op diepte wordt vastgelegd door dit systeem.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

Sondering - seismisch.
Seismische sondering of Seismic Cone Penetration Tests (SCPT).
Varianten:

• single seismische conus met één set 3D geofoons;
• dual seismische conus met twee sets 3D geofoons op een vaste onderlinge afstand (0,5 m of 1,0 m) van elkaar.

De laatste conus met twee sets geofoons op een vaste afstand van elkaar heeft als voordeel boven een conus met een enkele set geofoons dat tijdens de opname de data op twee verschillende dieptes wordt geregistreerd.

Meeteenheid en parameter

Golfsnelheid in m/s.

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag: 0,25 m

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

Een seismische sondering is een sondering waarmee seismische golfsnelheden in de bodem gemeten worden. Hiermee kunnen specifieke bodemeigenschappen gerelateerd aan trillingen en de bodemopbouw in algemene zin worden gemeten. Ook kunnen objecten in de ondergrond worden aangetoond.

Vanaf het aardoppervlakte wordt met een trillingsbron een geluidspuls de ondergrond in gestuurd. Deze zal zich door de ondergrond voortbewegen waarbij de snelheid en wijze van voortplanting van de golf afhankelijk is van de eigenschappen van de ondergrond. Met een seismische conus wordt vervolgens deze geluidsgolf in de ondergrond op verschillende diepten opgevangen door middel van 3-assige geofoons (tri-axiaal: X-, Y-, Z-richting). Op deze manier kunnen zowel de horizontale componenten als de verticale componenten van de geluidsgolven – de primaire drukgolf (P-wave) en de secundaire schuifgolf (S-wave) – worden gemeten.

Deze zo gemeten seismische snelheden geven een indicatie van de grondparameters zoals de schuifspanningmodulus. Uit de seismische golfsnelheden zijn dynamische in-situ grondeigenschappen zoals low-strain shear modulus te herleiden. De dynamische grondeigenschappen worden gebruikt bij ontwerpen waar aardbevingscomponenten van toepassing zijn en voor machinefundaties, waar een dynamische belasting op de ondergrond wordt uitgeoefend.

Werkingsprincipe

De snelheid van het geluid door de bodem hangt af van het type bodem en eventueel erin aanwezige voorwerpen. Door op verschillende dieptes metingen te verrichten van de snelheid waarmee een geluidsgolf zich door de ondergrond verplaatst kan specifieke informatie over de bodemopbouw bepaald worden aan de hand van overgangen in de voortplantingsnelheid van de trillingen. Deze verschillen hangen samen met de bodemsamenstelling.

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

Golfsnelheid minder nauwkeurig in bovenste 2 m (los materiaal). Daaronder een maximale afwijking van 5% tot 10% van de gemeten golfsnelheid. Door correctie van hellingshoek van conus is diepte van conus nauwkeurig vast te stellen. De conus mag maximaal 1 m afstand hebben tot een funderingspaal waarvan de diepte wordt onderzocht.

Typisch dieptebereik

Tot de diepte waarop de sondering kan plaatsvinden. Typisch dieptebereik in Nederland: 30 a 40 m-mv

Tijdeigenschappen

Naast de normale tijd voor de uitvoering van de sondering is er tijd nodig voor het uitvoeren van de metingen. Op diepte waar een meting plaatsvindt wordt de sondering voor korte duur stilgezet en kan de meting van enkele seconden tot maximaal één minuut worden uitgevoerd.

Meetsnelheid

Omdat er normaal elke meter diepte enkele seismische metingen plaats vinden, kost het meer tijd om een sondering uit te voeren. Zo kunnen bijvoorbeeld 2 à 3 sonderingen tot 30 m diepte op één dag worden uitgevoerd.

Presentatie resultaten

Een rapport met grafieken en tabellen met de sonderingsdata en de seismische parameters.

Kosten

€ 3.000,- tot € 4.000 per sondering.

Trends en ontwikkelingen

Dualcone: Twee 3D geofoons op verschillende afstanden in de sondeerconus. Ontwikkeling nieuwe nauwkeurige versnellingsopnemers in plaats van de geofoons.

Illustratie

Figuur

Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Beschikbaarheid

Wordt techniek vaak toegepast?

Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is

Verificatiemetingen / ijkmetingen

Veel gebruikte toepassing in praktijk

• In beeld brengen van bodemopbouw in algemene zin;
• In aardbevingsgevoelige gebieden kan aan de hand van de metingen de inzicht worden verkregen over eisen aan funderingen;
• Inzicht in bodemeigenschappen als bijvoorbeeld het vervloeien door trillingen (machines, windmolens).

Geschiktheid

• Voor alle ondergrondse structuren of funderingen die een afwijkende eigenschap hebben voor wat betreft de snelheid waarmee trillingen zich verplaatsen;
• De seismische sonderingen kunnen zowel op het land als vanaf het water worden uitgevoerd.

Praktijkervaringen in Nederland

Deze techniek wordt zeer frequent in Nederland toegepast.

“Do's“

• Afhankelijk van de resultaten in het veld kan nog tijdens het veldwerk het meetprogramma worden aangepast aan de eerste resultaten;
• De seismische sondering wordt vaak gecombineerd met reguliere sonderingen (CPT), waterspanningsmetingen en Seismisch ‘Down-hole’ metingen.

“Don'ts “

• Er mogen geen andere trillingsbronnen in de omgeving aanwezig zijn. Deze verstoren het signaal dat als onderdeel van de meting de ondergrond wordt ingestuurd;
• Als de diepte van een funderingspaal wordt onderzocht, wordt veelal voor een magnetische conus gekozen als de paal gewapend is met ijzer.

Ook geschikt voor

Bepalen van lengte van oude funderingen of vaststellen van bijvoorbeeld de diepte van kademuren.

Achtergrondinformatie / Links

Bodemstandaard

NPR 9998

Literatuur

-

Hyperlinks (internet)

Geofysische methoden

Digitaal Seismisch Conus Systeem

Seismisch sonderen