experimentálně stanovená konsolidační křivka (modré tečky) pro nasycenou hlínu ukazující postup pro výpočet prekonsolidačního napětí.
konsolidace je proces, při kterém dochází ke snížení objemu postupným vypuzováním nebo absorpcí vody při dlouhodobém statickém zatížení.
když je na půdu aplikován stres, způsobí to, že se částice půdy těsněji zabalí. Pokud k tomu dojde v půdě nasycené vodou, voda bude vytlačena z půdy. Velikost konsolidace lze předvídat mnoha různými metodami. V klasické metodě vyvinuté společností Terzaghi se půdy testují pomocí testu oedometru, aby se zjistila jejich stlačitelnost. Ve většině teoretických formulací se předpokládá logaritmický vztah mezi objemem vzorku půdy a účinným napětím neseným částicemi půdy. Konstanta proporcionality (změna poměru prázdnoty na řádovou změnu efektivního napětí) je známá jako index komprese, vzhledem k symbolu λ {\displaystyle \lambda } při výpočtu v přirozeném logaritmu a C c {\displaystyle C_{C}} při výpočtu v logaritmu báze-10.
to lze vyjádřit v následující rovnici, která se používá k odhadu změny objemu půdní vrstvy:
δ c = C c 1 + e 0 h log ( σ z f ‚σ z 0′) {\displaystyle \ delta _ {c}={\frac {C_{c}}{1+e_{0}}} H\log \ left ({\frac {\sigma _{ZF}‘} {\sigma _{Z0}‘}} \ right)\ }
kde
δc je vypořádání způsobené konsolidací. Cc je index komprese. e0 je počáteční poměr prázdnoty. H je výška stlačitelné půdy. σzf je konečné vertikální napětí. σz0 je počáteční vertikální napětí.
po odstranění stresu z konsolidované půdy se půda odrazí a získá zpět část objemu, který ztratila v procesu konsolidace. Pokud je stres znovu aplikován, půda se znovu konsoliduje podél rekompresní křivky definované indexem rekomprese. Gradient bobtnajících a rekompresních čar na grafu poměru prázdnoty vůči logaritmu účinného napětí je často idealizován tak, aby měl stejnou hodnotu, známou jako „index bobtnání“ (vzhledem k symbolu κ {\displaystyle \kappa } při výpočtu v přirozeném logaritmu a C s {\displaystyle C_{s}} při výpočtu v logaritmu báze-10).
Cc může být nahrazeno Cr (index rekomprese) pro použití v nadměrně nekonsolidovaných půdách, kde je konečné účinné napětí menší než předkonsolidační napětí. Je-li konečné účinné napětí větší než prekonsolidační napětí, musí být obě rovnice použity v kombinaci pro modelování jak rekompresní části, tak i Panenské kompresní části konsolidačních procesů, a to následovně,
kde σzc je prekonsolidační napětí půdy.
tato metoda předpokládá, že ke konsolidaci dochází pouze v jedné dimenzi. Laboratorní data se používají k vytvoření grafu poměru napětí nebo prázdnoty versus efektivní napětí, kde je efektivní osa napětí na logaritmické stupnici. Sklon pozemku je index komprese nebo index rekomprese. Rovnice pro konsolidační vypořádání normálně konsolidované půdy pak může být stanovena jako:
půda, která byla odstraněna, se považuje za „nadměrně konsolidovanou“. To je případ půd, které na nich dříve měly ledovce. Nejvyšší stres, kterému byl vystaven, se nazývá „prekonsolidační stres“. „Poměr nadměrné konsolidace“ (OCR) je definován jako nejvyšší stres, který se vyskytuje děleno současným stresem. O půdě, která v současné době zažívá nejvyšší stres, se říká, že je „normálně konsolidovaná“ a má jednu OCR. Půda by mohla být považována za“ nekonsolidovanou „nebo“ nekonsolidovanou “ bezprostředně po aplikaci nového zatížení, ale dříve, než se přebytečný tlak vody v pórech rozptýlí. Občas, půdní vrstvy vytvořené přirozeným ukládáním v řekách a mořích mohou existovat ve výjimečně nízké hustotě, kterou nelze dosáhnout v oedometru; tento proces je znám jako „vnitřní konsolidace“.