Arbeitsblatt Konsolidationssetzung mit Lösungen

Eine 3 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (C_c = 0,25, e₀ = 0,7) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 55 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.

Eine 10 m dicke, normal konsolidierte Tonschicht (γ_sat = 18,5 kN/m³, C_c = 0,3, e₀ = 1) liegt unter 2 m Sand (γ = 18 kN/m³). Der Grundwasserspiegel liegt an der Oberkante des Tons; verwende γ_w = 9,81 kN/m³. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im ganzen Ton um 145 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 6 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,4, C_r = 0,03 und e₀ = 1,05. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 60 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 1,5. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 50 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 4 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,3, C_r = 0,02 und e₀ = 1,1. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 40 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 3. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 90 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

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 5 m dicke Schicht. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Wie viele Tage t braucht die Schicht im Feld, um 50 % Konsolidation zu erreichen?

In einem Ödometerversuch im Labor erreicht eine 20 mm dicke Tonprobe, die oben und unten entwässert, in 12 min 50 % Konsolidation. Im Feld bildet derselbe Ton eine 4 m dicke Schicht. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Wie viele Tage t braucht die Schicht im Feld, um 50 % Konsolidation zu erreichen?