Bodenmechanik
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Lernkarten
Konsolidation
Der Vorgang, der einerseits Auspressen von Porenwasser und andererseits Setzungen bewirkt, wird als Konsolidation bezeichnet. Bei siltigen Böden kann eine Konsolidation Tage und Wochen dauern, bei tonigen Böden mehrere Jahre.
Das Ausströmen des Porenwassers mit einer Umlagerung der zusätzlichen Spannungen auf das Korngerüst führt zu einer Verringerung des Porenvolumens und bewirkt Setzungen des Baugrunds und ggf. vorhandener Bauwerke.
Spannungsänderungen bei gesättigten Böden mit geringer Durchlässigkeit
Eine Laständerung führt zu einer Veränderung der Porenwasserspannung oder des Porenwasserdrucks, auch wenn hierbei der Grundwasserspiegel unverändert bleibt. Der Wasserspiegel in einem Beobachtungspegel oder ein Piezometer zeigt diese Veränderung jedoch an. Diese Veränderung in der Porenwasserspannung führt zu einem Porenwasserüberdruck (Belastung) oder Porenwasserunterdruck (Entlastung). -> Strömung von Grundwasser aus oder in die Poren mit entsprechender Volumenänderung.
Die Spannungsänderung (totale Spannung) bei einer Belastung führt zunächst nur zu einer Erhöhung des Porenwasserdrucks. Die Korn-zu-Korn-Spannungen nehmen nicht sofort mit der Belastung zu.
Die Zeitdauer bis zum Abbau des Porenwasserüber- oder -unterdrucks ist abhängig von der Schichtdicke, der Durchlässigkeit der Bodenschicht, der Spannungsänderung und den Entwässerungsbedingunge, d.h. ob das Wasser nach beiden Seiten oder nach einer Seite abströmen kann.
Erdruhedruck
Erdruhedruck = Spannungszustand im Boden, wenn der Boden durch Sedimentation und Konsolidation entstanden ist und im Zuge der dabei auftretenden Setzungen und Verformungen keine Horizontalverformungen aufgetreten sind.
Die Querdehnung des Baugrunds ist behindert, so dass die Horizontalsapnnungen durch die Querdehnzahl oder Poissonzahl des Bodens bestimmt werden.
Sofern Auflasten aus Eis oder Bodenschicht zu einem früheren Zeitpunkt vorhanden waren, aktuell aber nicht mehr vorhanden sind, sind die Horizontalspannungen grösser als die im Erdruhedruckzustand vorhandenen und abhängig vom Verhältnis der früheren Überlagerungsspannungen zu den aktuell vorhandenen.