Konsolidasyon

Konsolidasyon, doygun ince daneli (kil, silt) bir zemin üzerine yük uygulandığında, bu yükün ilk anda tamamen gözenek suyu basıncı tarafından karşılanması, ardından suyun zeminin düşük geçirgenliği nedeniyle yavaşça dışarı atılmasıyla yükün kademeli olarak zemin iskeletine aktarılması ve zeminin hacminin azalarak sıkışması sürecidir. Bu süreç, geçirgenliği yüksek kum ve çakıllarda neredeyse anlık gerçekleşirken, killerde aylar hatta yıllar sürebilir.

Konsolidasyon sürecinin hızı, zeminin geçirgenlik katsayısına ve drenaj yolunun uzunluğuna bağlıyken, nihai (birincil) konsolidasyon oturması normal konsolide bir kil için şu şekilde hesaplanır:

$$S_c = \frac{C_c H}{1+e_0}\log\left(\frac{\sigma_0'+\Delta\sigma}{\sigma_0'}\right)$$

Burada $S_c$ birincil konsolidasyon oturmasını, $C_c$ sıkışma indeksini, $H$ kil tabakası kalınlığını, $e_0$ başlangıç boşluk oranını, $\sigma_0'$ başlangıç efektif düşey gerilmeyi ve $\Delta\sigma$ yük altında oluşan ek gerilmeyi ifade eder. Konsolidasyon oturmasının zamana yayılması, yapının inşaat sırasında değil, kullanım ömrünün ilk yıllarında (bazen on yıllarında) kademeli olarak oturmaya devam edebileceği anlamına gelir; bu nedenle kalın kil tabakaları üzerine inşa edilen yapılarda konsolidasyon analizinin doğru yapılması büyük önem taşır.