a curva de consolidação determinada experimentalmente (pontos azuis) para uma argila saturada mostrando um procedimento para calcular a tensão de pré-colonização.
a consolidação é o processo em que a redução de volume ocorre pela expulsão gradual ou absorção de água sob cargas estáticas de longo prazo.
quando o stress é aplicado a um solo, faz com que as partículas do solo se juntem mais firmemente. Quando isso ocorre em um solo que está saturado de água, a água será espremida para fora do solo. A magnitude da consolidação pode ser prevista por muitos métodos diferentes. No método clássico desenvolvido por Terzaghi, os solos são testados com um teste de oedómetro para determinar a sua compressibilidade. Na maioria das formulações teóricas, assume-se uma relação logarítmica entre o volume da amostra de solo e a tensão efetiva transportada pelas partículas de solo. A constante de proporcionalidade (mudança de anular relação por ordem de grandeza mudança eficaz do stress) é conhecido como o índice de compressão, dado o símbolo λ {\displaystyle \lambda } quando calculados em logaritmo natural e C C {\displaystyle C_{C}}, quando calculado em base 10 logaritmo.
isto pode ser expresso na seguinte equação, que é usada para estimar a variação de volume de uma camada de solo:
δ c = C c 1 + e 0 H log ( σ z f ‘σ z 0′ ) {\displaystyle \delta _{c}={\frac {C_{c}}{1+e_{0}}}o H\log \left({\frac {\sigma _{zf}’}{\sigma _{z0}’}}\right)\ }
onde
δc é a liquidação, devido à consolidação. Cc é o índice de compressão. e0 é a relação de vazio inicial. H é a altura do solo compressível. σzf é a tensão vertical final. σz0 é a tensão vertical inicial.
quando o stress é removido de um solo consolidado, o solo irá recuperar, recuperando parte do volume que tinha perdido no processo de consolidação. Se a tensão for novamente aplicada, o solo se consolidará novamente ao longo de uma curva de recompressão, definida pelo Índice de recompressão. O gradiente do inchaço e recompressão linhas em um terreno de void ratio contra o logaritmo do efetivo estresse, muitas vezes idealizada para ter o mesmo valor, conhecido como o “índice de inchamento” (dado o símbolo κ {\displaystyle \kappa } quando calculados em logaritmo natural e C S {\displaystyle C_{S}}, quando calculado em base 10 logaritmo).
Cc pode ser substituído por Cr (o índice de recompressão) para utilização em solos superonsolidados onde a tensão efectiva final é inferior à tensão pré-colonização. Quando a tensão efetiva final for maior do que a tensão pré-colonização, as duas equações devem ser usadas em combinação para modelar tanto a porção de recompressão quanto a porção de compressão Virgem dos processos de consolidação, como se segue,
onde σzc é a tensão pré-colonização do solo.
este método assume que a consolidação ocorre em apenas uma dimensão. Os dados laboratoriais são usados para construir um gráfico de tensão ou relação de vazio versus tensão efetiva em que o eixo de estresse efetivo está em uma escala logarítmica. A inclinação da parcela é o índice de compressão ou índice de recompressão. A equação para a consolidação de um solo normalmente consolidado pode então ser determinada como:
o solo que teve sua carga removida é considerado como “supersonolidado”. É o caso dos solos que anteriormente tinham glaciares. O maior estresse a que foi submetido é chamado de “estresse de pré-colonização”. O” rácio de sobre-consolidação ” (OCR) é definido como o stress mais elevado experimentado dividido pelo stress actual. Um solo que está atualmente experimentando seu maior estresse é dito ser “normalmente consolidado” e tem um OCR de um. Um solo pode ser considerado “subconsolidado” ou “não consolidado” imediatamente após uma nova carga ser aplicada, mas antes que a pressão de água dos poros em excesso tenha se dissipado. Ocasionalmente, as camadas do solo formadas por deposição natural em rios e mares podem existir numa densidade excepcionalmente baixa que é impossível alcançar num oedómetro; este processo é conhecido como”consolidação intrínseca”.