Arbeitsblatt Konsolidationssetzung mit Lösungen

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
Δσ = 90 kPaSandTonCc​ = 0,25e0​ = 0,7σ′0​ = 40 kPa4 mGrundwasserspiegel

Eine 4 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,25, e₀ = 0,7) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 40 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 90 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 4 mCc = 0,25e0 = 0,7σ′0 = 40 kPaΔσ = 90 kPa
S = mm
2.Leicht
Δσ = 60 kPaSandTonCc​ = 0,35e0​ = 0,9σ′0​ = 100 kPa2 mGrundwasserspiegel

Eine 2 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,35, e₀ = 0,9) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 100 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 60 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 2 mCc = 0,35e0 = 0,9σ′0 = 100 kPaΔσ = 60 kPa
S = mm
3.Mittel
Δσ = 230 kPaSandTonCc​ = 0,4, Cr​ = 0,05e0​ = 1,2σ′0​ = 50 kPaσ′p​ = 160 kPa5 mGrundwasserspiegel

Eine 5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,4, Cr = 0,05 und e₀ = 1,2. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 50 kPa und die Vorbelastungsspannung 160 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 230 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 5 mCc = 0,4Cr = 0,05e0 = 1,2σ′0 = 50 kPaσ′p = 160 kPaΔσ = 230 kPa
S = mm
4.Mittel
Δσ = 130 kPaSandTonCc​ = 0,5, Cr​ = 0,04e0​ = 0,6σ′0​ = 110 kPaOCR = 2,53 mGrundwasserspiegel

Eine 3 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,5, Cr = 0,04 und e₀ = 0,6. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 110 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 2,5. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 130 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 3 mCc = 0,5Cr = 0,04e0 = 0,6σ′0 = 110 kPaOCR = 2,5Δσ = 130 kPa
S = mm
5.Schwer
SandTonH = 3,5 mcv​ = 4 m²/Jahr3,5 mSandGrundwasserspiegel

Eine 3,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 4 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 80 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,567. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 80 % Konsolidation zu erreichen?

H = 3,5 mcv = 4 m²/JahrU = 80%Tv = 0,567zweiseitige Entwässerung
t = Jahre
6.Schwer
SandTonH = 7 mcv​ = 5 m²/Jahr7 mSandGrundwasserspiegel

Eine 7 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 5 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 80 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,567. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 80 % Konsolidation zu erreichen?

H = 7 mcv = 5 m²/JahrU = 80%Tv = 0,567zweiseitige Entwässerung
t = Jahre

Lösungsschlüssel

  1. 1. S = 301,1 mm
  2. 2. S = 75,2 mm
  3. 3. S = 278,3 mm
  4. 4. S = 25,41 mm
  5. 5. t = 0,4341 Jahre
  6. 6. t = 1,389 Jahre

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