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
Eine 4 m dicke, normal konsolidierte Tonschicht (γsat = 19 kN/m³, Cc = 0,2, e₀ = 0,75) liegt unter 2 m Sand (γ = 17,5 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 50 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Sand: Hs = 2 m, γ = 17,5 kN/m³Ton: H = 4 m, γsat = 19 kN/m³γw = 9,81 kN/m³Cc = 0,2e0 = 0,75Δσ = 50 kPa
S = mm
2.Leicht
Eine 7 m dicke Schicht aus normal konsolidiertem Ton (Cc = 0,45, e₀ = 1,4) hat in ihrer Mitte eine effektive Vertikalspannung von 100 kPa. Eine ausgedehnte Aufschüttung erhöht die Vertikalspannung im Ton um 75 kPa. Betrachte die Schicht als eine Teilschicht mit den Spannungen in ihrer Mitte. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
H = 7 mCc = 0,45e0 = 1,4σ′0 = 100 kPaΔσ = 75 kPa
S = mm
3.Mittel
Eine 5,5 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,4, Cr = 0,06 und e₀ = 1,2. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 90 kPa und der Überkonsolidierungsgrad OCR = 3. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 170 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Eine 3 m dicke, überkonsolidierte Tonschicht hat Cc = 0,3, Cr = 0,06 und e₀ = 1,05. In ihrer Mitte beträgt die effektive Vertikalspannung 75 kPa und die Vorbelastungsspannung 145 kPa. Ein neues Gebäude erhöht die Vertikalspannung in der Schichtmitte um 20 kPa. Bestimme die Primärkonsolidationssetzung S in mm.
Eine 4,5 m dicke Tonschicht hat einen Konsolidationsbeiwert cv = 3 m²/Jahr. Sie liegt zwischen zwei Sandschichten, das Wasser kann also oben und unten austreten. Für 90 % mittlere Konsolidation ist der Zeitfaktor Tv = 0,848. Wie viele Jahre t braucht die Schicht, um 90 % Konsolidation zu erreichen?
In einem Ödometerversuch im Labor erreicht eine 20 mm dicke Tonprobe, die oben und unten entwässert, in 12 min 50 % Konsolidation. Im Feld bildet derselbe Ton eine 7,5 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?