Arbeitsblatt Konsolidationssetzung mit Lösungen

Eine 2 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (C_c = 0,35, e₀ = 1,15) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 45 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 130 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 4 m dicke, normal konsolidierte Tonschicht (γ_sat = 18,5 kN/m³, C_c = 0,2, e₀ = 0,8) liegt unter 5 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 50 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 2,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,25, C_r = 0,03 und e₀ = 1,2. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 90 kPa und die Vorbelastungsspannung 180 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 75 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 2 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,4, C_r = 0,06 und e₀ = 0,8. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 115 kPa und die Vorbelastungsspannung 145 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 10 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 4 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert c_v = 0,5 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 50 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor T_v = 0,197. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 50 % Konsolidation zu erreichen?

Eine 9,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert c_v = 5 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 80 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor T_v = 0,567. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 80 % Konsolidation zu erreichen?