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 = 120 kPaSandTonCc​ = 0,3e0​ = 1σ′0​ = 75 kPa6,5 mGrundwasserspiegel

Eine 6,5 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,3, e₀ = 1) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 75 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 120 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 6,5 mCc = 0,3e0 = 1σ′0 = 75 kPaΔσ = 120 kPa
S = mm
2.Leicht
Δσ = 50 kPaSandTonCc​ = 0,5e0​ = 1,4σ′0​ = 140 kPa10 mGrundwasserspiegel

Eine 10 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,5, e₀ = 1,4) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 140 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 50 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 10 mCc = 0,5e0 = 1,4σ′0 = 140 kPaΔσ = 50 kPa
S = mm
3.Mittel
Δσ = 110 kPaSandTonCc​ = 0,4, Cr​ = 0,03e0​ = 0,75σ′0​ = 55 kPaOCR = 32,5 mGrundwasserspiegel

Eine 2,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,4, Cr = 0,03 und e₀ = 0,75. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 55 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 3. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 110 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 2,5 mCc = 0,4Cr = 0,03e0 = 0,75σ′0 = 55 kPaOCR = 3Δσ = 110 kPa
S = mm
4.Mittel
Δσ = 150 kPaSandTonCc​ = 0,25, Cr​ = 0,04e0​ = 0,95σ′0​ = 105 kPaσ′p​ = 205 kPa5 mGrundwasserspiegel

Eine 5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,25, Cr = 0,04 und e₀ = 0,95. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 105 kPa und die Vorbelastungsspannung 205 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 150 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 5 mCc = 0,25Cr = 0,04e0 = 0,95σ′0 = 105 kPaσ′p = 205 kPaΔσ = 150 kPa
S = mm
5.Schwer
SandTonH = 2 mcv​ = 2,5 m²/Jahr2 mundurchlässiger FelsGrundwasserspiegel

Eine 2 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 2,5 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 = 2 mcv = 2,5 m²/JahrU = 90%Tv = 0,848einseitige Entwässerung
t = Jahre
6.Schwer
SandTonH = 5,5 mcv​ = 0,5 m²/Jahr5,5 mundurchlässiger FelsGrundwasserspiegel

Eine 5,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 0,5 m²/Jahr. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Für 80 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,567. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 80 % Konsolidation zu erreichen?

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

Lösungsschlüssel

  1. 1. S = 404,6 mm
  2. 2. S = 276,3 mm
  3. 3. S = 20,45 mm
  4. 4. S = 90,56 mm
  5. 5. t = 1,357 Jahre
  6. 6. t = 34,3 Jahre

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