Grondverbeteringstechnieken zijn geotechnische bouwmethoden die de eigenschappen van de bodemmassa veranderen door één van de volgende zaken te verbeteren:
-Toename van de dichtheid van de bodem en afschuifsterkte.
-Afname van de samendrukbaarheid.
-Vermindering van de zetting.
-Verbetering van het draagvermogen van de grond.
-Versnelling van het consolidatieproces.
-Verbetering van de veiligheid tegen liquefactie in geval van een aardbeving
-In het algemeen herversterking van de bodem.
Afhankelijk van het bodemtype, de doelen en de projecteisen hebben we verschillende technieken voor grondverbetering beschikbaar.
Vibro Compactie (Vibro Compaction) is een grondverbeteringstechniek die gronddeeltjes in een dichtere toestand brengt. Vibro Vervanging (Vibro Replacement) is een verbeteringstechniek die de bodem versterkt door middel van de constructie van granulaire kolommen ("stone columns").
Dynamische compactie (dynamic compaction) is een grondverbeteringstechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van een zware "tamper" bevestigd aan een rupskraanboom en die men herhaaldelijk laat vallen om dusdanig de bodem te verdichten.
RIC is een grondverbeteringstechniek bestaande uit een op een graafmachine gemonteerde, hydraulische “tamper” van 9-16 ton. Door deze gecontroleerd te laten vallen, wordt de bodem in een dichtere toestand gebracht.
HIRC is ook een "dynamische" verdichtingstechniek die bestaat uit een driehoekig, rechthoekig of hexagonaal "wiel" dat op een aanhangwagen is gemonteerd en dat door een tractor met een constante snelheid wordt getrokken om de bodem te comprimeren.
Vibro Compactie (bodemverdichting) is een techniek die gronddeeltjes in een dichtere configuratie met trillingen mogelijk maakt door het gebruik van krachtige sondes.
Vibro Vervanging (granulaire kolommen) wordt toegepast in bodems waar Vibro Verdichting niet mogelijk is vanwege een hoog gehalte aan fijne deeltjes (meer dan 10% en meestal minder dan 40%). Vibro Vervanging maakt gebruik van dezelfde methode als Vibro Verdichting, namelijk krachtige vibratieflots die trillingen genereren om gronddeeltjes opnieuw te rangschikken. De verdichting wordt bereikt door radiale verplaatsing van de grond door vibratie. De resulterende ruimte wordt in kolommen opnieuw gevuld wordt met korrelig materiaal.
De vibro-verdichtingstechniek is het meest geschikt voor los zand tot grofkorrelige aarde met een slib / kleigehalte van minder dan 10% (minder efficiënt bij fijnstof tussen 10% en 15%). De techniek is van toepassing op dieptes tot 45m (of meer, afhankelijk van de kraancapaciteit).
De Vibro-vervanging (granulaire kolommen) is het meest geschikt voor zand met een fijnstofgehalte van meer dan 10% en meestal minder dan 40% of voor kleien die een bepaalde mate van peiling of laterale versterking vereisen. De techniek is van toepassing op dieptes tot 45m (of meer, afhankelijk van de kraancapaciteit).
Bij Dynamische Compactie (DC) laat men een tamper van 10 tot 30 ton vallen en dit wordt meerdere keren herhaald vanaf een hoogte van 15 tot 30m, waardoor potentiële energie wordt omgezet in een verdichtingseffect voor de gronddeeltjes.
De DC-techniek is het meest geschikt voor zand, van los zand tot grofkorrelige aarde met een slib / kleigehalte van minder dan 15% (kan efficiënt zijn met een fijnstofgehalte tussen 15% en 20%). De techniek kan worden toegepast op diepten tot 12m (de ideale effectieve diepte is maximaal 10m). DC is effectief, zowel boven als onder de grondwaterspiegel, hoewel verticale drains meestal worden gebruikt om te helpen bij de afvoer van poriewater als de grondwaterspiegel relatief ondiep is.
RIC is een grondverbeteringstechniek bestaande uit een op een graafmachine gemonteerde, hydraulische “tamper” van 9-16 ton. Door deze gecontroleerd te laten vallen, wordt de bodem in een dichtere toestand gebracht. RIC is zowel een verdichtings- als een versterkingstechniek. Het gebruikt hetzelfde principe als met dynamische verdichting (Dynamic compaction), maar op een meer gecontroleerde manier (minder hoogte, minder gewicht en sneller). Aan de ene kant is het een verdichtingstechniek, omdat de techniek gronddeeltjes in een dichtere toestand brengt. Aan de andere kant kan het ook een versterkingstechniek zijn. Dan combineren we het met bodemvervanging (soil replacement) of steenaanvulling. Zo ontwikkelen we versterkende kolommen die het draagvermogen vergroten, de afzetting beperken (totaal en differentieel) en de afschuifsterkte vergroten.
De RIC-techniek is het meest geschikt voor zand van los zand tot grofkorrelige aarde met een slib / kleigehalte van minder dan 20% (minder efficiënt met een fijnstofgehalte tussen 20% en 25%). RIC is van toepassing op diepten tot 5-6m met hamers van 9 ton en bij diepten tot 8-9m met hamers van 16 ton. De dieptewerking is sterk afhankelijk van de bodemgesteldheid.
HIRC is een "dynamische" verdichtingstechniek bestaande uit een driehoekig, rechthoekig of zeshoekig "wiel" (meestal tussen 8 en 12 ton) gemonteerd op een aanhangwagen die door een tractor met een constante snelheid wordt getrokken. Het effect van de snelheid in combinatie met het "tampering" van het onregelmatige "wiel" zorgt voor een golvend effect dat de gronddeeltjes verdicht.
In tegenstelling tot het principe van het gewicht dat van een hoogte valt (zoals het geval is met Dynamic Compaction and High Impact Compaction), wordt met HIRC het "gewicht" getrokken, waardoor elke draai van het wiel met de oneven vorm een energie-inslaggolf genereert en zo de bodem verdicht. De diepte van de verdichting is kleiner dan met Dynamic Compaction of Rapid Impact Compaction, dus HIRC wordt beschouwd als een methode voor oppervlakkige verdichting.
De High Impact Rollende Compactie techniek is toepasbaar op zand met een fijnstofgehalte van niet meer dan 10%, maar kan ook (wel minder effectief) met een iets hoger gehalte aan fijne gruis worden gebruikt. HIRC heeft een beperkte verbeteringsdiepte tot de bovenste 1.5m tot 2.0m. Het wordt bij voorkeur geïmplementeerd als aanvulling op andere verdichtingsmethoden, zoals VC of DC, die niet goed werken voor het verdichten van oppervlakkige grond.
