curba de consolidare determinată experimental (puncte albastre) pentru o argilă saturată care prezintă o procedură de calculare a stresului de preconsolidare.
consolidarea este procesul în care reducerea volumului are loc prin expulzarea sau absorbția treptată a apei sub sarcini statice pe termen lung.
când stresul este aplicat pe un sol, face ca particulele de sol să se împacheteze mai strâns. Când acest lucru se întâmplă într-un sol saturat cu apă, apa va fi stoarsă din sol. Amploarea consolidării poate fi prezisă prin multe metode diferite. În metoda clasică dezvoltată de Terzaghi, solurile sunt testate cu un test oedometru pentru a determina compresibilitatea acestora. În majoritatea formulărilor teoretice, se presupune o relație logaritmică între volumul probei de sol și stresul efectiv purtat de particulele de sol. Constanta de proporționalitate (modificarea raportului void per ordin de mărime schimbare în stresul efectiv) este cunoscută sub numele de indicele de compresie, dat fiind simbolul {\displaystyle \lambda } atunci când este calculat în logaritm natural și C C {\displaystyle C_{C}} atunci când este calculat în logaritm de bază-10.
acest lucru poate fi exprimat în următoarea ecuație, care este utilizată pentru a estima modificarea volumului unui strat de sol:
C = C C 1 + e 0 h log ( z f ‘z 0′ ) {\displaystyle \delta _{c}={\frac {C_{c}}{1+e_{0}}}h\log \stânga({\frac {\sigma _{ZF}’}{\sigma _{Z0}’}}\dreapta)\ }
unde
CTF este decontarea datorată consolidării. Cc este indicele de compresie. e0 este raportul inițial de gol. H este înălțimea solului compresibil. xixtzf este tensiunea verticală finală. xixtz0 este tensiunea verticală inițială.
când stresul este îndepărtat dintr-un sol consolidat, solul va reveni, recâștigând o parte din volumul pe care l-a pierdut în procesul de consolidare. Dacă stresul este reaplicat, solul se va consolida din nou de-a lungul unei curbe de recompresie, definită de indicele de recompresie. Gradientul liniilor de umflare și recompresie pe un grafic al raportului de vid față de logaritmul stresului efectiv adesea idealizat pentru a lua aceeași valoare, cunoscut sub numele de „indicele de umflare” (dat fiind simbolul {\displaystyle \kappa } când este calculat în logaritm natural și C s {\displaystyle C_{s}} când este calculat în logaritm de bază-10).
Cc poate fi înlocuit cu Cr (indicele de recompresie) pentru utilizare în soluri supraconsolidate unde stresul efectiv final este mai mic decât stresul de preconsolidare. Atunci când stresul efectiv final este mai mare decât stresul de preconsolidare, cele două ecuații trebuie utilizate în combinație pentru a modela atât porțiunea de recompresie, cât și porțiunea de compresie virgină a proceselor de consolidare, după cum urmează,
unde XQC este stresul de preconsolidare al solului.
această metodă presupune consolidarea are loc într-o singură dimensiune. Datele de laborator sunt utilizate pentru a construi un grafic al raportului de tensiune sau gol versus stresul efectiv în care AXA efectivă de stres este pe o scară logaritmică. Panta parcelei este indicele de compresie sau indicele de recompresie. Ecuația pentru așezarea de consolidare a unui sol consolidat în mod normal poate fi apoi determinată ca fiind:
solul căruia i s-a îndepărtat sarcina este considerat a fi „supraconsolidat”. Acesta este cazul solurilor care au avut anterior ghețari pe ele. Cel mai mare stres la care a fost supus este denumit „stres de preconsolidare”. „Raportul de supra-consolidare” (OCR) este definit ca fiind cel mai mare stres experimentat împărțit la stresul actual. Se spune că un sol care se confruntă în prezent cu cel mai mare stres este „consolidat în mod normal” și are un OCR de unul. Un sol ar putea fi considerat „subconsolidat” sau „Neconsolidat” imediat după aplicarea unei noi sarcini, dar înainte ca presiunea excesivă a apei porilor să se disipeze. Ocazional, straturile de sol se formează prin depunere naturală în râuri și mări pot exista într-o densitate excepțional de scăzută, care este imposibil de realizat într-un oedometru; acest proces este cunoscut sub numele de „consolidare intrinsecă”.