eksperymentalnie wyznaczona krzywa konsolidacji (niebieskie kropki) dla nasyconej gliny pokazująca procedurę obliczania stresu prekonsolidacyjnego.
konsolidacja jest procesem, w którym redukcja objętości odbywa się poprzez stopniowe wydalanie lub absorpcję wody pod długotrwałymi obciążeniami statycznymi.
gdy naprężenie jest stosowane do gleby, powoduje to, że cząstki gleby mocniej się pakują. Gdy nastąpi to w glebie nasyconej wodą, woda zostanie wyciśnięta z gleby. Wielkość konsolidacji można przewidzieć za pomocą wielu różnych metod. W klasycznej metodzie opracowanej przez Terzaghiego gleby są testowane za pomocą testu oedometru w celu określenia ich ściśliwości. W większości formuł teoretycznych zakłada się zależność logarytmiczną między objętością próbki gleby a efektywnym naprężeniem przenoszonym przez cząstki gleby. Stała proporcjonalności (zmiana współczynnika pustki na rząd wielkości Zmiana naprężenia efektywnego) jest znana jako wskaźnik kompresji, biorąc pod uwagę symbol λ {\displaystyle \lambda } obliczony w logarytmie naturalnym i C C {\displaystyle C_{C}} obliczony w logarytmie o podstawie-10.
można to wyrazić następującym równaniem, które służy do oszacowania zmiany objętości warstwy gleby:
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)\}
gdzie
δc jest rozliczenie z powodu konsolidacji. Cc jest indeksem kompresji. e0 jest początkowym współczynnikiem pustki. H jest wysokością ściśliwej gleby. σzf jest końcowym naprężeniem pionowym. σz0 jest początkowym naprężeniem pionowym.
gdy stres zostanie usunięty ze skonsolidowanej gleby, gleba odbije się, odzyskując część objętości, którą straciła w procesie konsolidacji. Jeśli naprężenie zostanie ponownie zastosowane, gleba ponownie konsoliduje się wzdłuż krzywej rekompresji, określonej przez wskaźnik rekompresji. Gradient linii pęcznienia i rekompresji na wykresie stosunku Pustki do logarytmu naprężenia efektywnego często idealizowany do przyjęcia tej samej wartości, znanej jako „wskaźnik pęcznienia” (biorąc pod uwagę symbol κ {\displaystyle \ kappa } obliczony w logarytmie naturalnym i C S {\displaystyle C_{s}} obliczony w logarytmie o podstawie-10).
Cc może być zastąpiony przez Cr (współczynnik kompresji) do stosowania w glebach nadkonsolidowanych, gdzie ostateczne skuteczne naprężenie jest mniejsze niż naprężenie przedkonsolidacyjne. Gdy końcowe naprężenie skuteczne jest większe niż naprężenie prekonsolidacyjne, dwa równania muszą być użyte w połączeniu do modelowania zarówno części rekompresyjnej, jak i pierwotnej części kompresji procesów konsolidacyjnych, w następujący sposób,
, gdzie σzc jest naprężeniem prekonsolidacyjnym gleby.
metoda ta zakłada, że konsolidacja zachodzi tylko w jednym wymiarze. Dane laboratoryjne są wykorzystywane do skonstruowania wykresu odkształcenia lub stosunku pustki w stosunku do naprężenia skutecznego, gdzie efektywna oś naprężenia znajduje się w skali logarytmicznej. Nachylenie wykresu jest indeksem kompresji lub indeksem rekompresji. Równanie dla osadu konsolidacyjnego normalnie skonsolidowanej gleby można następnie określić jako:
glebę, której usunięto ładunek, uważa się za „nadkonsolidowaną”. Dotyczy to gleb, na których wcześniej znajdowały się lodowce. Najwyższy stres, na jaki został poddany, jest określany jako „stres przedkonsolidacyjny”. „Współczynnik nadmiernej konsolidacji” (OCR) jest zdefiniowany jako największe naprężenie doświadczane przez aktualny naprężenie. Mówi się, że gleba, która obecnie doświadcza największego stresu, jest „normalnie skonsolidowana” i ma OCR wynoszący jeden. Glebę można uznać za” podkonsolidowaną „lub” nieskonsolidowaną ” natychmiast po przyłożeniu nowego obciążenia, ale przed rozproszeniem nadmiaru ciśnienia wody porowej. Czasami warstwy glebowe powstają w wyniku naturalnego odkładania się w rzekach i morzach, mogą występować w wyjątkowo niskiej gęstości, która jest niemożliwa do osiągnięcia w oedometrze; proces ten jest znany jako”wewnętrzna konsolidacja”.