GGU-CONSOLIDATE: Versuch 8 - Beispiel mit Kompressionsbeiwert Cc

Aufbauend auf den Versuch 5 soll nachfolgend die Zeitsetzungsberechnung mit Kompressionsbeiwerten gezeigt werden (siehe “Theoretische Grundlagen: Konsolidationssetzungen bei nicht linearer Zusammendrückung”). Zusätzlich zu den Werten des Versuchs 5 benötigen wir folgende Eingabedaten:

Kompressionsbeiwert C_C
Porenzahl e_0(oben) = Porenzahl e₀ an Oberkante der Schicht
Spannung σ'_0(oben) = Effektive Spannung '₀ an der Oberkante der Schicht vor der Lastaufbringung
Spannung σ'_0(unten) = Effektive Spannung '₀ an der Unterkante der Schicht vor der Lastaufbringung

Die Kompressionsbeiwerte C_C und die Porenzahl e_0(oben) sind aus Drucksetzungsversuchen bekannt.

Schicht A
C_C = 0,08
e_0(oben) = 0.42
Schicht B
C_C = 0,11
e_0(oben) = 0.45

Die Spannungen σ'_0(oben) und σ'_0(unten) vor Lastaufbringung können aus den Wichten der einzelnen Schichten und deren Mächtigkeit bestimmt werden. Es liegen folgende Wichten vor:

Sand
γ/γ' = 20/10 kN /m³
Schicht A
γ' = 8 kN /m³
Schicht B
γ' = 5 kN /m³

Der Grundwasserstand liegt 1,0 m unter Dammaufstandsfläche. Damit ergeben sich folgende Werte für die Spannungen:

Schicht A
σ'_0(oben) = 1,0 · 20,0 + 1,0 · 10,0 = 30 kN/m²
σ'_0(unten) = 30,0 + 4,0 · 8,0 = 62 kN/m²
Schicht B
σ'_0(oben) = 62 kN/m²
σ'_0(unten) = 62,0 + 6,5 · 5,0 = 94,5 kN/m²

Geben Sie zunächst die Werte des Versuchs 5 ein bzw. laden Sie die Datei dazu. Wählen Sie anschließend den Menüeintrag "Bearbeiten / Systemdaten". Aktivieren Sie den Knopf "mit Kompressionsbeiwert Cc" und bestätigen Sie mit "OK".

Wählen Sie den Menüeintrag "Bearbeiten / Böden" und geben die folgenden Werte ein.

Wählen Sie den Menüeintrag "System / berechnen". Sie erhalten auf dem Bildschirm die verschiedenen Ergebnisgrafiken dargestellt, darunter auch das Porenwasserdruck-Diagramm.

Durch Doppelklick in das Diagramm erhalten Sie die Editorbox, in der Sie über den Knopf "Zeiten auswählen" nur die Darstellung der Zeit 101 Tage auswählen können. Die effektiven Spannungen σ'₀ sind in der Grafik der Porenwasserdrücke ebenfalls dargestellt.

Eine Auswertung der Berechnung zeigt, dass die Konsolidationszeit, in der 80 % der Setzungen eingetreten sind, ca. 210 Tage beträgt. Da in dieser Berechnung jedoch der Schüttvorgang von 100 Tagen enthalten ist, reduziert sich die Liegezeit nach Beendigung der Schüttung auf 110 Tage.