den experimentellt bestämda konsolideringskurvan (blå prickar) för en mättad lera som visar ett förfarande för beräkning av förkonsolideringsstressen.
konsolidering är den process där volymminskning sker genom gradvis utvisning eller absorption av vatten under långvariga statiska belastningar.
när stress appliceras på en jord får det jordpartiklarna att packa ihop tätare. När detta inträffar i en jord som är mättad med vatten kommer vatten att pressas ut ur jorden. Konsolideringens storlek kan förutsägas med många olika metoder. I den klassiska metoden som utvecklats av Terzaghi testas jordar med ett oedometertest för att bestämma deras kompressibilitet. I de flesta teoretiska formuleringar antas ett logaritmiskt förhållande mellan jordprovets volym och den effektiva spänningen som jordpartiklarna bär. Proportionalitetskonstanten (förändring i tomrumsförhållande per storleksordning förändring i effektiv stress) är känd som kompressionsindex, med tanke på symbolen Bisexuell {\displaystyle \lambda } när den beräknas i naturlig logaritm och C C {\displaystyle C_{C}} när den beräknas i bas-10 logaritmen.
detta kan uttryckas i följande ekvation, som används för att uppskatta volymförändringen av ett jordlager:
c = C c 1 + e 0 H log ( C f ’ 0 ’ ) {\displaystyle \delta _{c}={\frac {c_{c}}{1+e_{0}}}h\log \vänster({\frac {\Sigma _{zf}’}{\sigma _{z0}’}}\höger)\ }
där
occc är avvecklingen på grund av konsolidering. Cc är komprimeringsindex. e0 är det ursprungliga void-förhållandet. H är höjden på den komprimerbara jorden. det är den slutliga vertikala spänningen. uzj0 är den initiala vertikala spänningen.
när stress tas bort från en konsoliderad jord kommer jorden att återhämta sig och återfå en del av den volym som den förlorat i konsolideringsprocessen. Om spänningen appliceras på nytt kommer jorden att konsolideras igen längs en komprimeringskurva, definierad av komprimeringsindexet. Gradienten för svällnings-och omkompressionslinjerna på en tomt med tomrumsförhållande mot logaritmen för effektiv stress idealiseras ofta för att ta samma värde, känt som ”svällningsindex” (givet symbolen Bisexuell {\displaystyle \kappa } när den beräknas i naturlig logaritm och C S {\displaystyle C_{S}} när den beräknas i bas-10 logaritm).
Cc kan ersättas med Cr (recompression index) för användning i överkonsoliderade jordar där den slutliga effektiva spänningen är mindre än förkonsolideringsstressen. När den slutliga effektiva spänningen är större än förkonsolideringsstressen måste de två ekvationerna användas i kombination för att modellera både återkompressionsdelen och den jungfrukompressionsdelen av konsolideringsprocesserna, enligt följande,
där Bisexuell är markens förkonsolideringsstress.
denna metod förutsätter att konsolidering sker i endast en dimension. Laboratoriedata används för att konstruera en tomt på stam eller tomrum förhållande kontra effektiv stress där den effektiva stressaxeln är på en logaritmisk skala. Plotens lutning är kompressionsindex eller omkompressionsindex. Ekvationen för konsolideringsavveckling av en normalt konsoliderad jord kan sedan bestämmas till:
jorden som hade sin last borttagen anses vara ”överkonsoliderad”. Detta är fallet för jordar som tidigare har haft glaciärer på dem. Den högsta stress som den har utsatts för kallas ”preconsolidation stress”. ”ÖVERKONSOLIDERINGSFÖRHÅLLANDET” (OCR) definieras som den högsta stress som upplevs dividerad med den aktuella spänningen. En jord som för närvarande upplever sin högsta stress sägs vara ”normalt konsoliderad” och har en OCR av en. En jord kan betraktas som” underkonsoliderad ”eller” okonsoliderad ” omedelbart efter att en ny belastning applicerats men innan överskottet av porvattentrycket har försvunnit. Ibland, jordlager bildas genom naturlig avsättning i floder och hav kan existera i en exceptionellt låg densitet som är omöjligt att uppnå i en oedometer; denna process kallas ”inneboende konsolidering”.