Zetting (proces)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Zetting is het proces waar grond onder invloed van een belasting wordt samengedrukt. Hierbij wordt water en lucht uit de poriën geperst. Zetting door het ontwijken van water wordt consolidatie genoemd.

De zettingssnelheid hangt af van de textuur en structuur van de grond en het watergehalte, de omvang van de belasting en de eerdere belastingen. Bij veel bouwprojecten wordt met de te verwachten zetting van de grond rekening gehouden door deze voor te belasten (bouwrijp maken), zodat bij de start van de bouw de grond reeds 'gezet' is.

In de grondmechanica en bouwkunde vormen zettingen een groot probleem voor funderingen, aangezien zetting grote schade aan gebouwen kan veroorzaken. Er is geen probleem zolang de zettingen niet te groot worden en vooral als er geen ongelijke zetting optreedt (de ene kant van het gebouw zakt verder weg dan de andere kant).

Primaire zetting[bewerken]

Primaire zetting is de volumeverandering door elastische vervorming en het uittreden van water uit de poriën. Door Karl von Terzaghi is veel onderzoek gedaan naar het gedrag van grond onder belasting en hij heeft formules opgesteld om zetting van grond te voorspellen en te berekenen. De methode gaat er van uit dat zetting optreedt in één (verticale) richting. Op basis van laboratoriumonderzoek worden grootheden vastgesteld en in de formule opgenomen. Dit levert dan een zettingsgrafiek op logaritmische schaal. De zettingsformule van Terzaghi is als volgt:

 \delta_c = \frac{ C_c }{ 1 + e_0 } H \log \left( \frac{ \sigma_{zf}' }{ \sigma_{z0}' } \right) \

waarin

δc de zetting.
Cc de samendrukkingsindex.
e0 het poriënvolume.
H de dikte van de (homogene) bodemlaag.
σzf de einddruk (grondspanning, verticaal)).
σz0 de aanvangsdruk.

De formule wordt in Nederland ook geschreven als;[1]

 \delta_c = \frac{ h }{ C } \ln \left( \frac{ p_b + \Delta p }{ {p_b} } \right) \

of ook

 \frac {\delta_c} {h} = \frac{ 1 }{ C } \ln \left( \frac{ p_b + \Delta p }{ {p_b} } \right) \

waarin

h de dikte van de (homogene) bodemlaag
C de samendrukkingsconstante
pb de aanvangsgrondspanning (verticaal))
Δp spanningsverhoging door belasting.

Tijdsverloop van de zetting[bewerken]

De formule van Terzaghi geeft alleen de uiteindelijke totale zetting, de factor tijd komt hier niet in voor. De Nederlandse ingenieur W.A. Koppejan heeft de formules van Terzaghi en Keverling-Buisman gecombineerd tot:[2]

 \delta_c = h . ( \frac {1}{C_p }+ \frac {1}{C_s } . \log t) . \ln \left( \frac{ p_b + \Delta p }{ {p_b} } \right) \

waarin

Cp en Cs bodemafhankelijke samendrukkingsconstanten
t = tijd in dagen

Hiermee wordt het zettingsverloop aangegeven als functie van de tijd.

Voor het berekenen en grafisch in beeld brengen van de zetting bestaan computerprogramma's, bijvoorbeeld D-Settlement van Deltares.[3]

Secundaire zetting[bewerken]

Onder secundaire zetting worden de volumeveranderingen verstaan die veroorzaakt worden door plastische aanpassingen in de bodemstructuur (kruip/creep).

Bij bodemlagen van verschillende samenstelling kan de zetting per laag worden bepaald en worden opgeteld, zie superpositie (natuurkunde).

Zie ook[bewerken]

Voetnoten[bewerken]

  1. vakbladgeotechniek.nl
  2. vhl.wur.nl
  3. deltares.nl