GGU-CONSOLIDATE: Grundlagen

In völligem Einklang mit den vorgenannten Beziehungen kann auch eine numerische Lösung mit dem Differenzenverfahren berechnet werden. Bei dem in der Abbildung im vorangegangenen Kapitel beschriebenen System (Nichtbindige Schicht - Bindige Schicht - Nichtbindige Schicht) bietet die numerische Lösung keine Vorteile, da für die Berechnung des Ergebnisses i.A. ein höherer Zeitaufwand erforderlich ist. Seine unbestrittenen Vorteile kann die numerische Lösung eines Konsolidationsproblems erst ausspielen, wenn ein System mit mehr als einer Schicht vorliegt und/oder wenn eine Porenwasserdruckverteilung vorhanden ist, die über die Schichtdicke nicht konstant ist. Die zur Lösung verwendeten Beziehungen sind in

• Braya M. Das (1983)
  ADVANCED SOIL MECHANICS
  McGraw-Hill

ausführlich beschrieben. Auf eine Wiederholung der Ableitungen wird daher an dieser Stelle verzichtet.

Sowohl hinsichtlich der Tiefenverteilung der Porenwasserdrücke als auch in Zeitrichtung wird das Differenzenverfahren angewendet. Wichtig ist dabei für Sie, dass die Qualität der numerischen Lösung von der Schrittweite abhängig ist (kleine Schrittweite = hohe Genauigkeit, aber auch hoher Rechenaufwand). Die Schrittweite hinsichtlich der Tiefenverteilung der Porenwasserdrücke (Δz) können Sie definieren. Die Schrittweite in Zeitrichtung Δt wird dann vom Programm automatisch so bestimmt, dass Konvergenz sichergestellt ist. Hinsichtlich des Verhältnisses der normierten Größen Δz und Δt sollte nach Das gelten:

Δt / (Δz)² < 0,5

Anstelle der Zahl 0,5 ist im Programm die strengere Forderung 0,2 implementiert.