Online Βοήθεια

Einfluss der Belastungshistorie

Die Belastungsgeschichte hat großen Einfluss auf den Verlauf der Verformungskurve und damit auf die Werte der Verformungseigenschaften. Die folgende Abbildung zeigt die Verformungskurve (basierend auf der Abhängigkeit Δe = f(Δσ_ef)) aus dem Ödometerversuch, der beispielerweise der losen festgelagerten Sandboden entspricht.

Belastungsgeschichte a) Verformungskurve für Tonboden aus dem Ödometerversuch b) Vereinfachung der Interpretation der Verformungskurve

Die Bodenprobe wurde stufenweise bis zu der Spannung σ_bef belastet, der Spannungsabhängigkeit in der Bodenprobe σ_ef und die Verformung ε ist eine gerade Linie (Abschnitt a-b) und wird als primär oder jungfräulich (d. h. verläuft die relative Kompression) bezeichnet. Als die Belastung σ_bef erreichen wurde, wurde die Bodenprobe entlastet, es trat eine bestimmte Ausdehnung (Federung) im Boden auf, wann die elastische Verformung der Bodenprobe (Abschnitt b-c der Verformungskurve) verschwand. Wenn die Probe wieder auf den ursprünglichen Spannungswert σ_bef geladen wurde, wurde die Bodenverformung auf dem Schnitt c-d verlaufen. Der Abschnitt der Verformungskurve b-c-d wird als Hystereseschleife oder eine Kurve für Entlastung oder Auflast bezeichnet. Nach der weiteren Belastung der Bodenprobe über den Wert von σ_bef wird die Verformungskurve im Abschnitt d-e asymptotisch zur primären Linie zurückgeführt und bei weiterer Dehnungszunahme wird eine Probenbeschädigung erfolgen. Diese relativ komplizierte Abhängigkeit wird sehr oft in die sogenannte idealisierte Verformungskurve vereinfacht (Abbildung b). Die erhaltene sogenannte Verformungskurve charakterisiert die sogenannten überkonsolidierten Böden, die in der Vergangenheit durch höheren Drücken konsolidiert werden und die anschließend entlastet wurden. Das Verhältnis zwischen dem maximalen vertikalen Konsolidierungsdruck in der Vergangenheit zur heutigen wird als Überkonsolidierungsgrad (OCR) genannt. Für überkonsolidierte Böden ist typisch die Verformungskurve, die durch die Punktverbindung c-d-e bestimmt wird. An diesem Teil der Verformungskurve tritt ein Bruch auf (ungefähr durch Punkt d gegeben), die entweder der vertikalen geostatischen Spannung σ_or (normalerweise konsolidierte Boden) oder der Überkonsolidierungsspannung σ_or (überkonsolidierter Boden) entspricht. Dieser Bruch beeinflusst die Verformung, im Abschnitt c-d ist er kleiner als im Abschnitt d-e (wo aufgrund höheren Überkonsolidierungsgrand der Verformung stark erhöht wird). Diese Tatsache hat zur Einführung weiterer Verformungseigenschaften wie z. B. des Verformungsmoduls E_e bei der Entlastung, des Entlastungskoeffizienten C_e, des Rekompressionsindex C_r usw. geführt. Derzeit ist Rekompressionsindex C_r meistens benützt, die für die Setzungsberechnung der überkonsolidierten Böden geeignet wird.