Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty. Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty.
Przejdź do treści

Osiadanie konsolidacyjne gruntu - kalkulator Cc, Cr i σ′p

Oblicz osiadanie pierwotnej konsolidacji z Cc, e₀ i naprężeń efektywnych. Dla gruntu prekonsolidowanego uwzględnij Cr oraz naprężenie prekonsolidacji σ′p.

Dane do obliczenia konsolidacji

Wybierz stan normalnie skonsolidowany, prekonsolidowany albo obliczenie Cc z obserwowanego osiadania. Wynik przelicza się automatycznie.
Cc • Cr • σ′p
m
Wartość bezwymiarowa odpowiadająca stanowi początkowemu warstwy.
kPa
kPa
Dane Cc
Dane prekonsolidacji
kPa
Dane odwrotne
mm
W obliczeniach stosowane są naprężenia efektywne. W trybie prekonsolidowanym σ′p powinno odpowiadać poprawnie zinterpretowanemu naprężeniu prekonsolidacji dla analizowanej warstwy.

Wynik

Osiadanie konsolidacyjne s
—
Uzupełnij dane.
Końcowe naprężenie σ′f
—
Stosunek σ′f / σ′₀
—
Odkształcenie s/H
—
OCR początkowe
—
Interpretacja
Uzupełnij dane.
Model 1D oparty na krzywej e-log σ′.

Zostań w temacie i policz dalej

Osiadanie Cc/Cr zależy od historii naprężeń, bieżącego σ′ i tego, czy ścieżka obciążenia przekracza σ′p.

Gdy prace dotyczą zabytkowego obiektu

W budynku historycznym przed doborem technologii lub wyceną sprawdź stan zachowania materiałów i wymagania konserwatorskie. Powiązane materiały:

Osiadanie gruntu normalnie skonsolidowanego

Dla idealizowanego przypadku jednowymiarowej konsolidacji na odcinku virgin compression:

s = H · Cc / (1 + e₀) · log₁₀[(σ′₀ + Δσ′) / σ′₀]

Cc jest nachyleniem odpowiedniego odcinka krzywej e-log σ′, dlatego w tym wzorze stosuje się logarytm dziesiętny.

Grunt prekonsolidowany: kiedy użyć Cr?

Jeśli początkowe i końcowe naprężenie są niższe od σ′p, odkształcenie przebiega w zakresie rekompresji i stosuje się Cr. Jeśli obciążenie przekracza σ′p, osiadanie dzieli się na dwa składniki:

s = H/(1+e₀) · [Cr·log₁₀(σ′p/σ′₀) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]

Kalkulator rozpoznaje oba przypadki automatycznie. Wymaga jednak, aby σ′p nie było mniejsze od początkowego σ′₀ w trybie prekonsolidowanym.

Ciekawostka

Ponieważ naprężenie występuje wewnątrz logarytmu jako iloraz, zmiana obciążenia nie powoduje liniowego wzrostu osiadania w modelu Cc. To zasadnicza różnica względem prostego modelu z jednym stałym modułem M.

Cc, Cr i σ′p muszą pochodzić z właściwej interpretacji

Wskaźniki opisują określone odcinki krzywej konsolidacji. Nie są uniwersalnymi stałymi dla wszystkich gruntów ani wszystkich próbek.

Przy obliczeniach projektowych kluczowa jest jakość próbki i poprawne określenie historii naprężeń.

Cc nie mówi, jak szybko wystąpi osiadanie

Cc opisuje wielkość zmiany wskaźnika porowatości wraz z naprężeniem. Tempo konsolidacji zależy od innych parametrów, w tym Cv i warunków drenażu.

Dlatego warto łączyć ten kalkulator ze stroną czasu konsolidacji.

Wskazówka od KalkulatorXXL

W zadaniu najpierw policz σ′f = σ′₀ + Δσ′ i porównaj σ′₀ oraz σ′f z σ′p. Dopiero potem wybierz Cr, Cc albo oba zakresy. To ogranicza najczęstszy błąd w zadaniach z prekonsolidacją.

Zadania z osiadania konsolidacyjnego

Najpierw policz samodzielnie, a potem odsłoń rozwiązanie krok po kroku.

1. Grunt normalnie skonsolidowany

Warstwa ma H = 3,0 m, e₀ = 0,90, Cc = 0,30, σ′₀ = 100 kPa, a Δσ′ = 80 kPa. Oblicz osiadanie.

Krok 1. σ′f = 100 + 80 = 180 kPa.

Krok 2. log₁₀(180/100) ≈ 0,2553.

Krok 3. s = 3·0,30/1,90·0,2553 ≈ 0,1209 m.

Odpowiedź: s ≈ 120,9 mm.

2. Przekroczenie σ′p

H = 4,0 m, e₀ = 1,00, Cr = 0,05, Cc = 0,32, σ′₀ = 60 kPa, σ′p = 100 kPa, Δσ′ = 100 kPa. Oblicz s.

Krok 1. σ′f = 160 kPa, więc obciążenie przekracza σ′p = 100 kPa.

Krok 2. Rekompresja: sᵣ = 4/2·0,05·log₁₀(100/60) ≈ 22,18 mm.

Krok 3. Virgin compression: s꜀ = 4/2·0,32·log₁₀(160/100) ≈ 130,64 mm.

Odpowiedź: s ≈ 152,82 mm.

Dla studentów: schemat rozwiązania zadania z Cc i Cr

1. Dane wejściowe
Wypisz H, e₀, σ′₀ i Δσ′. W naprężeniach używaj wartości efektywnych.
2. Naprężenie końcowe
Policz σ′f = σ′₀ + Δσ′ i sprawdź, czy pozostaje dodatnie.
3. Historia naprężeń
Dla gruntu OC porównaj σ′₀ i σ′f z σ′p. To decyduje, czy użyć Cr, Cc czy obu.
4. Logarytm
Podstaw odpowiedni stosunek naprężeń do log₁₀. Jednostki naprężeń skracają się w ilorazie.
5. Osiadanie
Policz s w metrach i przelicz na milimetry: 1 m = 1000 mm.
6. Założenia
Zapisz założenia modelu: jednowymiarowa konsolidacja pierwotna i parametry z właściwego zakresu krzywej.

Ograniczenia modelu

Kalkulator nie wyznacza rozkładu Δσ′ od geometrii fundamentu, nie modeluje konsolidacji wtórnej ani zmian Cc/Cr w funkcji naprężenia. Nie ocenia też jakości interpretacji σ′p z badania.

Wynik służy do nauki, kontroli rachunków i prostych analiz parametrycznych. Do projektu potrzebny jest zweryfikowany model podłoża i parametry z badań geotechnicznych.

FAQ - osiadanie konsolidacyjne, Cc i Cr

Dla idealizowanego gruntu normalnie skonsolidowanego można użyć s = H·Cc/(1+e0)·log10(σf′/σ0′), gdzie σf′ = σ0′ + Δσ′.

Cc opisuje nachylenie odcinka virgin compression na wykresie wskaźnika porowatości e względem logarytmu naprężenia efektywnego.

Cr opisuje znacznie łagodniejszy zakres zmian e przy ponownym obciążaniu poniżej naprężenia prekonsolidacji.

Jest to parametr opisujący granicę historii naprężeń gruntu. Porównanie σ0′ i σf′ z σp′ decyduje, czy w prostym modelu używa się Cr, Cc czy obu.

Osiadanie dzieli się na część rekompresji od σ0′ do σp′ oraz część virgin compression od σp′ do σf′. Kalkulator wykonuje ten podział automatycznie.

Cc i Cr są zwykle definiowane jako nachylenia na wykresie e-log10 σ′. Dlatego kalkulator używa logarytmu dziesiętnego.

Kalkulator ma tryb odwrotny dla idealizowanego odcinka normalnie skonsolidowanego. Wynik ma sens tylko wtedy, gdy założenia tego modelu odpowiadają analizowanemu przypadkowi.

Nie. Liczy wielkość osiadania pierwotnej konsolidacji. Czas zależy między innymi od Cv i drogi drenażu i jest liczony w osobnym kalkulatorze.

Nie. Parametry muszą pochodzić z odpowiedniej interpretacji badania konsolidacyjnego i być reprezentatywne dla analizowanego gruntu oraz zakresu naprężeń.

Nie. To narzędzie edukacyjne i orientacyjne dla jednowymiarowego modelu konsolidacji. Projekt wymaga zweryfikowanego profilu, historii naprężeń, parametrów badań i właściwego modelu obciążenia.

Ostatnia aktualizacja: 06.10.2026