Kostenloses Arbeitsblatt Konsolidationssetzung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.
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1.Leicht
Eine 10 m dicke, normal konsolidierte Tonschicht (γsat = 19,5 kN/m³, Cc = 0,2, e₀ = 0,95) liegt unter 3 m Sand (γ = 18 kN/m³). Der Grundwasserspiegel liegt an der Oberkante des Tons; verwende γw = 9,81 kN/m³. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im ganzen Ton um 95 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Sand: Hs = 3 m, γ = 18 kN/m³Ton: H = 10 m, γsat = 19,5 kN/m³γw = 9,81 kN/m³Cc = 0,2e0 = 0,95Δσ = 95 kPa
S = mm
2.Leicht
Eine 8 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,3, e₀ = 1,1) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 110 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 45 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
H = 8 mCc = 0,3e0 = 1,1σ′0 = 110 kPaΔσ = 45 kPa
S = mm
3.Mittel
Eine 2,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,4, Cr = 0,06 und e₀ = 1,15. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 85 kPa und die Vorbelastungsspannung 145 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 180 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Eine 7,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,3, Cr = 0,06 und e₀ = 1,15. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 85 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 2. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 200 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Eine 5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 0,8 m²/Jahr. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Für 50 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,197. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 50 % Konsolidation zu erreichen?
In einem Ödometerversuch im Labor erreicht eine 19 mm dicke Tonprobe, die oben und unten entwässert, in 6 min 50 % Konsolidation. Im Feld bildet derselbe Ton eine 4 m dicke Schicht. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Wie viele Tage t braucht die Schicht im Feld, um 50 % Konsolidation zu erreichen?