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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Δσ = 90 kPaSandTonCc​ = 0,45e0​ = 0,85σ′0​ = 75 kPa8,5 mGrundwasserspiegel

Eine 8,5 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,45, e₀ = 0,85) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 75 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 = 8,5 mCc = 0,45e0 = 0,85σ′0 = 75 kPaΔσ = 90 kPa
S = mm
2.Leicht
Δσ = 90 kPaSandγ = 18,5 kN/m³3,5 mTonγsat​ = 18,5 kN/m³Cc​ = 0,45, e0​ = 1,210 mGrundwasserspiegelX

Eine 10 m dicke, normal konsolidierte Tonschicht (γsat = 18,5 kN/m³, Cc = 0,45, e₀ = 1,2) liegt unter 3,5 m Sand (γ = 18,5 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 90 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

Sand: Hs = 3,5 m, γ = 18,5 kN/m³Ton: H = 10 m, γsat = 18,5 kN/m³γw = 9,81 kN/m³Cc = 0,45e0 = 1,2Δσ = 90 kPa
S = mm
3.Mittel
Δσ = 30 kPaSandTonCc​ = 0,2, Cr​ = 0,03e0​ = 1,1σ′0​ = 110 kPaσ′p​ = 230 kPa3 mGrundwasserspiegel

Eine 3 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,2, Cr = 0,03 und e₀ = 1,1. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 110 kPa und die Vorbelastungsspannung 230 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 30 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 3 mCc = 0,2Cr = 0,03e0 = 1,1σ′0 = 110 kPaσ′p = 230 kPaΔσ = 30 kPa
S = mm
4.Mittel
Δσ = 110 kPaSandTonCc​ = 0,45, Cr​ = 0,02e0​ = 0,6σ′0​ = 85 kPaσ′p​ = 175 kPa3,5 mGrundwasserspiegel

Eine 3,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,45, Cr = 0,02 und e₀ = 0,6. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 85 kPa und die Vorbelastungsspannung 175 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 110 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 3,5 mCc = 0,45Cr = 0,02e0 = 0,6σ′0 = 85 kPaσ′p = 175 kPaΔσ = 110 kPa
S = mm
5.Schwer
SandTonH = 2,5 mcv​ = 3 m²/Jahr2,5 mSandGrundwasserspiegel

Eine 2,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 3 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 = 2,5 mcv = 3 m²/JahrU = 80%Tv = 0,567zweiseitige Entwässerung
t = Jahre
6.Schwer
SandTonH = 8 mcv​ = 1 m²/Jahr8 mundurchlässiger FelsGrundwasserspiegel

Eine 8 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 1 m²/Jahr. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Für 90 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,848. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 90 % Konsolidation zu erreichen?

H = 8 mcv = 1 m²/JahrU = 90%Tv = 0,848einseitige Entwässerung
t = Jahre

Lösungsschlüssel

  1. 1. S = 708 mm
  2. 2. S = 537,7 mm
  3. 3. S = 4,489 mm
  4. 4. S = 59,98 mm
  5. 5. t = 0,2953 Jahre
  6. 6. t = 54,27 Jahre

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.