Arbeitsblatt Konsolidationssetzung mit Lösungen

Eine 8 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (C_c = 0,35, e₀ = 1,05) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 110 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 150 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 8 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (C_c = 0,3, e₀ = 0,85) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 130 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 5,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,4, C_r = 0,03 und e₀ = 0,8. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 120 kPa und die Vorbelastungsspannung 240 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 130 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Eine 6 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat C_c = 0,3, C_r = 0,03 und e₀ = 0,7. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 55 kPa und die Vorbelastungsspannung 175 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 100 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 2,5 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?

Eine 3,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert c_v = 1 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?