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​ = 0,4e0​ = 0,95σ′0​ = 145 kPa6,5 mGrundwasserspiegel

Eine 6,5 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,4, e₀ = 0,95) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 145 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 = 0,4e0 = 0,95σ′0 = 145 kPaΔσ = 120 kPa
S = mm
2.Leicht
Δσ = 20 kPaSandTonCc​ = 0,6e0​ = 0,95σ′0​ = 90 kPa8 mGrundwasserspiegel

Eine 8 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,6, e₀ = 0,95) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 90 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 20 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 8 mCc = 0,6e0 = 0,95σ′0 = 90 kPaΔσ = 20 kPa
S = mm
3.Mittel
Δσ = 230 kPaSandTonCc​ = 0,2, Cr​ = 0,05e0​ = 0,85σ′0​ = 80 kPaσ′p​ = 170 kPa5 mGrundwasserspiegel

Eine 5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,2, Cr = 0,05 und e₀ = 0,85. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 80 kPa und die Vorbelastungsspannung 170 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 230 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 5 mCc = 0,2Cr = 0,05e0 = 0,85σ′0 = 80 kPaσ′p = 170 kPaΔσ = 230 kPa
S = mm
4.Mittel
Δσ = 85 kPaSandTonCc​ = 0,2, Cr​ = 0,05e0​ = 0,65σ′0​ = 80 kPaσ′p​ = 170 kPa8 mGrundwasserspiegel

Eine 8 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,2, Cr = 0,05 und e₀ = 0,65. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 80 kPa und die Vorbelastungsspannung 170 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 85 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.

H = 8 mCc = 0,2Cr = 0,05e0 = 0,65σ′0 = 80 kPaσ′p = 170 kPaΔσ = 85 kPa
S = mm
5.Schwer
SandTonH = 8 mcv​ = 1,5 m²/Jahr8 mundurchlässiger FelsGrundwasserspiegel

Eine 8 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 1,5 m²/Jahr. Sie liegt auf undurchlässigem Fels, mit Sand darüber, das Wasser kann also nur oben austreten. Für 70 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,403. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 70 % Konsolidation zu erreichen?

H = 8 mcv = 1,5 m²/JahrU = 70%Tv = 0,403einseitige Entwässerung
t = Jahre
6.Schwer
SandTonH = 5,5 mcv​ = 1 m²/Jahr5,5 mSandGrundwasserspiegel

Eine 5,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 1 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 90 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,848. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 90 % Konsolidation zu erreichen?

H = 5,5 mcv = 1 m²/JahrU = 90%Tv = 0,848zweiseitige Entwässerung
t = Jahre

Lösungsschlüssel

  1. 1. S = 349,2 mm
  2. 2. S = 214,5 mm
  3. 3. S = 185,3 mm
  4. 4. S = 76,22 mm
  5. 5. t = 17,19 Jahre
  6. 6. t = 6,413 Jahre

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