Dokuzuncu böLÜM

sekiz

Konsolidasyon ve Konsolidasyon Oturmaları

______________________________________
8.1 GİRİŞ

Yükleme veya gerilmeye maruz kalan malzemelerin şekil değiştirdiği, herkesin bildiği bir gerçektir. Elastik malzemeler durumunda olduğu gibi, bazan yüklemeye tepki, ani olarak gerçekleşir. Diğer malzemelerde deformasyonların meydana gelmesi çok daha uzun zaman alır (bazı zeminler buna iyi bir örnektir). Bu durum özellikle kil zeminler için geçerlidir. Bu bölümde önemli ölçüde bu tür zeminlerin sıkışabilirliği üzerinde durulmuştur.

Gerilme-birim deformasyonun ilişkisinin en basit türü, daha önce de belirtilen şekliyle, gerilmelerin ve birim deformasyonların ani olarak gerçekleştiği elastik malzemelerdeki şeklidir. Elastik gerilme-birim deformasyon doğrusal veya doğrusal olmayan türden olabilir. Gerilme-birim deformasyon tepkilerinde zamanı bir faktör olarak içeren malzemeler visko-elastik olarak adlandırılırlar. O halde, mekanik davranış bakış açısından, zeminler visko-elastik malzemelerdir. Visko-elastisite teorisini kullanmada ortaya çıkan problem, şu anda gelişme halinde olduğu şekliyle, sadece doğrusal olan malzemelere uygulanabilir olması ve izleyen bölümlerde göreceğimiz gibi zeminlerin son derece doğrusal olmayan malzemeler olmasıdır. Başka bir deyişle, zeminlerde gerilme, birim deformasyon ve zaman arasındaki ilişki basit bir ilişki olmayıp, mevcut teori ile matematiksel olarak ele alınamamaktadır. Zeminlerin meseleyi daha da karmaşıklaştıran bir özelliği daha vardır: “hafıza”. Bundan dolayı, malzeme tutucu-olmayan (nonconservative) bir karakterdedir. Zeminler gerilmeye maruz kaldığında şekil değişikliğine uğrarlar. Gerilmelerin kalkması halinde bile bazı kalıcı deformasyonlar meydana gelir. Deformasyonlar genel olarak ya şekil değişikliği (distorsiyon) veya hacim değişikliği (kompresyon) ya da her ikisi şeklindedir.

Bu bölümde aşağıdaki simgeler kullanılmıştır.

Simge	Boyut	Birim	Tanım
av	M^–1LT^2	(kPa)^–1	Sıkışabilirlik katsayısı (8-5 eşitliği)
B	L	m	Sömel genişliği (8-22 eşitliği)
Cc	–	–	Sıkışma indeksi (8-7 eşitliği)
Cc	–	–	Değişkenmiş sıkışma indeksi (8-8 eşitliği)
Cr	–	–	Yeniden sıkışma indeksi (8-15 eşitliği); Bazan CE ve Cs kullanılır
Cr	–	–	Değişkenmiş yeniden sıkışma indeksi
D, Eödo	ML^–1T^–2	(kPa)	Ödometrik (constrained) modül (8-6 eşitliği)
eo	–	ondalık	İlksel veya arazideki boşluk oranı
e	–	ondalık	Boşluk oranındaki değişim
Ho	L	m	Zemin katmanının ilk kalınlığı (8-3 eşitliği)
Simge	Boyut	Birim	Tanım
H	L	m	Bir zemin katmanının kalınlığındaki değişim (8-3 eşitliği)
I	–	–	Etki faktörü (8-30 eşitliği)
L	L	m	Temel uzunluğu (8-23 eşitliği)
LIR	–	–	Yük artış oranı (8-20 eşitliği)
m, n	–	–	Temel genişliğinin derinliğine oranları (8-28 ve 8- 29 eşitlikleri)
mv	M^–1LT^2	(kPa)^–1	Hacimsel değişim katsayısı (8-6 eşitliği)
NB	–	–	Etki faktörü (8-25 eşitliği)
NW	–	–	Etki faktörü (8-34 eşitliği)
OCR	–	–	Aşırı konsolidasyon oranı (8-2 eşitliği)
P	MT^–2	kN/m	Çizgi yük (8-26 eşitliği)
Q	MLT^–2	kN	Kuvvet veya yük (8-24 eşitliği)
qo	ML^–1T^–2	kPa	Yüzey veya temas basıncı (8-27 eşitliği)
r	L	m	Yükten bir noktaya olan mesafe (8-24 eşitliği)
s	L	m	Oturma (8-4 eşitliği)
sc	L	m	Konsolidasyon oturması (8-1 eşitliği)
si	L	m	Ani veya distorsiyon oturması (8-1 eşitliği)
ss	L	m	İkincil sıkışma (8-1 eşitliği)
st	L	m	Toplam oturma (8-1 eşitliği)
u	ML^–1T^–2	kPa	Boşluk suyu basıncı
uo	ML^–1T^–2	kPa	İlksel veya hidrostatik boşluk suyu basıncı
z	L	m	Derinlik
h	–	(%)	Yatay birim deformasyon (8-33 eşitliği)
v	–	(%)	Düşey birim deformasyon (8-3 eşitliği)
	–	–	Poisson oranı (8-33 eşitliği)
o	ML^–1T^–2	kPa	Yüzey veya temas gerilmesi (8-22 eşitliği)
’vc	ML^–1T^–2	kPa	Düşey efektif gerilme
’p	ML^–1T^–2	kPa	Önkonsolidasyon gerilmesi veya maksimum geçmiş düşey efektif gerilme (8-2 eşitliği); bazan p’c ve ’vm de kullanılır
’vo	ML^–1T^–2	kPa	Düşey (efektif) örtü gerilmesi (8-2 eşitliği)
z	ML^–1T^–2	kPa	z derinliğindeki düşey gerilme (8-22 eşitliği)

8.2 OTURMANIN BİLEŞENLERİ
Bir zemin çökeli (sözgelimi) bir yapı veya dolgu ile yüklemeye maruz kaldığı zaman deformasyonlar oluşur. Yüzeyde, yüklemeden kaynaklanan toplam düşey deformasyona oturma denir. Artan yükleme durumunda hareketin yönü aşağı veya yük azalması halinde yukarı (şişme) olabilir. Karayolu yarmalarındaki geçici veya kalıcı kazılar gerilmelerde azalmalara yol açar; sonuçta şişme meydana gelebilir. Bölüm 7’de gösterildiği gibi, yeraltı su seviyesinin alçalması da zemin içerisindeki efektif gerilmelerin artmasına ve dolayısıyla oturmalara yol açacaktır. Özellikle ince taneli zeminlerin oturması ile ilgili önemli bir diğer konu, genellikle zamana bağlı oluşlarıdır.

Mühendislik yapılarının temel tasarımında bizi en çok ilgilendiren, oturmanın miktarının ne olacağı ve ne kadar hızlı gelişeceğidir. Aşırı oturmalar özellikle oturmanın hızlı olduğu durumlarda yapısal ve diğer tür hasarlara yol açabilir. Yüklemeye maruz kalan bir zemindeki toplam oturmanın (s_t) üç bileşeni vardır:

(8-1)

s_t = s_i + s_c + s_s
Burada, s_i =ani oturma veya distorsiyon oturması,

s_c=konsolidasyon oturması (zamana bağlı) ve

s_s =ikincil sıkışma (bu da zamana bağlıdır)

Ani oturma veya distorsiyon oturması aslında elastik olmasa da genellikle elastik teoriden hareketle hesaplanmaktadır. Oturmanın bu bileşeni ile ilgili denklemler genellikle deformasyonun PL/AE’ye eşit olduğu P eksenel yükü altındaki kolonların deformasyonuna benzemektedir. Bununla beraber, çoğu temellerde yükleme genellikle üç boyutlu olup, temel zeminlerinde bazı distorsiyonlara neden olmaktadır. Sıkışma modülünün ve gerilme altındaki zeminin hacminin sağlıklı olarak hesaplanmasını engelleyen birtakım problemler vardır. Ani oturmalar sığ temellerin tasarımında göz önüne alınmalıdır. Bu prosedür ile ilgili problemler çoğu ders kitaplarında bulunabilecek türdendir.

Konsolidasyon oturması zamana bağlı bir işlem olup, permeabilite katsayısı düşük, ince taneli doygun zeminlerde meydana gelir. Oturmanın derecesi boşluk suyunun drenaj hızına bağlıdır. Zamana bağlı olan diğer bileşen olan ikincil sıkışma, sabit efektif gerilmede oluşur ve oluşumunda boşluk suyu basıncında değişim söz konusu değildir. Oturma hesaplamaları bu bölümde; zamana bağlı oturma ve ikincil sıkışma Bölüm 9’da ele alınmıştır.
8.3 ZEMİNLERİN SIKIŞABİLİRLİĞİ

Sıkışabilir zemindeki deformasyonların bir an için sadece bir boyutta meydana geldiğini düşünelim. Çok geniş bir alanı kaplayan dolgu bir boyutlu sıkışmaya örnek olarak gösterilebilir. Zemine sınırlı boydaki yapıların yük uygulaması ve deformasyona sebep olması halinde neler olacağını daha sonra ele alacağız.

Bir zemine yükleme yapıldığı zaman aşağıdaki nedenlerden dolayı sıkışma meydana gelecektir:
1. Zemin tanelerinde deformasyon,

2. Gözeneklerdeki hava ve suyun sıkışması ve/veya

3. Gözeneklerden su ve havanın kaçması.
Tipik mühendislik yüklerinde zeminin mineral tanelerindeki sıkışma küçük olup, ihmal edilebilir. Sıkışabilir zeminler çoğu zaman yeraltı su seviyesi altındadır ve tamamen doygun olarak göz önüne alınır. En azından, çoğu oturma problemleri için doygunluk derecesini genellikle %100 kabul ederiz. Bundan dolayı, boşluk suyunun sıkışabilirliği de ihmal edilebilir. Böylece, yüklemeye maruz kalan zeminlerde hacim değişimine en çok katkı sağlayan faktör, yukarıda sıralananlar arasında sonuncu olanıdır. Su gözenekten dışarı atılırken, zemin taneleri de daha stabil ve daha yoğun bir konuma gelecek şekilde yeniden pozisyon alırlar ve bu işlem sonucunda hacimde bir azalma, yüzeyde de oturma meydana gelir. Bu işlemin ne kadar hızlı gelişeceği zeminin permeabilitesine bağlıdır. Zemin partiküllerinin yeni pozisyonlarını kazanması ve sıkışmanın gerçekleşmesinin ne kadar hızlı olacağı (zemin yapısının bir fonksiyonu olan) partiküllerinin rijitliğine bağlıdır. Zemin yapısı, Bölüm 4’de ele alındığı gibi, çökelin jeolojik ve mühendislik tarihçesine bağlıdır.

Granüle malzemenin bir boyutlu olarak sıkıştırıldığı durumu göz önüne alalım. Şekil 8.1a’da görülen eğri, sıkışma altındaki kumlar için gerilme–birim deformasyon açısından tipiktir. Şekil 8.1b’de aynı veriler boşluk oranı–basınç ilişkisi şeklinde gösterilmiştir. e–_v ilişkisini şematize ederken koordinat eksenlerinin genellikle 90^o döndürüldüğüne dikkat ediniz. Şekil 8.1c’de sıkışma–zaman ilişkisi görülmektedir. Sıkışmanın nasıl süratle meydana geldiğine dikkat ediniz. Granüler malzemede deformasyon, oldukça yüksek permeabiliteye bağlı olarak çok kısa zaman aralığında meydana gelmektedir. Suyun (veya havanın) gözeneklerden kaçması çok kolaydır. Pratikte karşılaşılan pekçok durumda kumlardaki sıkışma henüz inşaat devam ederken meydana gelir ve oturmaların çoğu inşaat bitene kadar gerçekleşmiş olur. Ancak, bu hızlı işlemden dolayı, granüle malzemede çok küçük toplam oturmalar bile özellikle çabuk oturmaya duyarlı yapılarda zararlı olabilmektedir. Granüle zeminlerdeki oturma (8-1) eşitliğindeki s_c ve s_s ihmal edilerek hesaplanır. Bu analizlerin ayrıntıları temel mühendisliği kitaplarında bulunabilir.

Killer oldukça düşük permeabiliteye sahip oldukları için, yüklemeye maruz kaldıklarında sıkışmaları, gözeneklerden kaçan su tarafından kontrol edilmektedir. Gerilme-birim deformasyon olayı olan bu işleme konsolidasyon denir. Deformasyon aylar, yıllar hatta onyıllar boyunca devam edebilir. Bu, granüle malzemenin sıkışması ile kohezyonlu malzemenin konsolidasyonu arasındaki başlıca ve tek farktır: Kumların sıkışması hemen hemen anında gerçekleşirken, konsolidasyon zamana bağlı bir işlemdir. Oturma hızları arasındaki fark permeabilitedeki farklılıklardan ileri gelmektedir.

Kilin konsolidasyonu Şekil 8.2’de gösterilen yay mantığı ile kolayca açıklanabilmektedir. Bir P pistonu düşey olarak yüklenirken, su ile dolu hazne içindeki yayı sıkıştırır. Buradaki yay zemin iskeletine karşılık gelirken su da zemin gözeneklerindeki suyu temsil etmektedir. Pistonun tepesindeki V vanası zemindeki gözenek boyutunu temsil eder ve denge halinde vana açıldığında dışarı su akışı olmaz. Bu durum, üzerindeki zemin katmanlarının (örtü) ağırlığıyla dengede olan zemin tabakası durumuna benzerlik arzeder. Silindire iliştirilen bir basınç komparatörü ile zemin içinde belirli bir seviyedeki hidrostatik basınç (u_o) gözlenir. Şekil 8.2b’deki zemin katmanı üzerine bu sefer  kadar ilave yük yüklenir. Konsolidasyon işleminin başlamasından sonra V vanasının başlangıçta kapalı olduğunu varsayalım. Yükün uygulanmasıyla basınç, anında hazne içindeki suya aktarılır. Su pratikte sıkıştırılamaz olduğundan ve vana da kapalı olduğu için su dışarı kaçamayacağından, pistonda herhangi bir deformasyon söz konusu değildir. Basınç komparatöründeki okuma da u=’dır (Şekil 8.2b). Boşluk suyu basıncı (u) başlangıçtaki hidrostatik basınçtan (u_o) büyük olduğu için, aşırı hidrostatik basınç (excess hydrostatic pressure) olarak adlandırılır.

Düşük permeabilitedeki ince taneli bir zemin şartlarını temsil etmek için vana açılır ve fazla basınç (u) altındaki silindirden suyun yavaşça kaçmasına izin verilir. Su dışarı akarken zamanla su basıncı azalır ve  yükü tedrici olarak yük altında sıkışan yaya aktarılır. Sonuçta, denge halinde (Şekil 8.2c) silindirden daha fazla su dışarı çıkmaz; boşluk suyu basıncı tekrar hidrostatiktir ve yay (_v+ ) yükü ile dengededir.


Şekil 8.1 Tipik bir kum için: (a) Gerilme-birim deformasyon, (b) boşluk oranı-gerilme, (c) sıkışma-zaman ilişkisi.

Şekil 8.2 Yay analojisinin konsolidasyona uygulanması.

Model biraz kaba olsa da, zeminlerin arazide ve laboratuvarda yüklenmeleri halinde neler olduğunu temsil etmektedir. Başlangıçta tüm harici yükler aşırı su basıncına veya aşırı hidrostatik basınca aktarılır. Bu nedenle, başlangıçta zemin içindeki efektif gerilmede herhangi bir değişim söz konusu değildir. Tedrici olarak bir basınç gradyanı altında suyun dışarı atılmasıyla zemin iskeleti sıkışmakta; yükü üstlenmekte ve efektif gerilme artmaktadır. Yayın sıkışabilirliği zemin iskeletinin sıkışabilirliği ile benzerlik arzeder. Nihayetinde aşırı hidrostatik basınç sıfıra ulaşır ve boşluk suyu basıncı yüklemeden önceki hidrostatik basınç ile aynı olur.
8.4 ÖDOMETRE VE KONSOLİDASYON DENEYİ
Geniş alanlar kaplayan zemin katmanları düşey olarak yüklendiğinde sıkışma bir boyutlu olarak kabul edilebilir. Laboratuvarda bir boyutlu sıkışmayı temsil etmek için zemin ödometre veya konsolidometre adı verilen özel bir cihaz içerisinde sıkıştırılır. İki çeşit ödometreye ait ana bileşenler Şekil 8.3’te görülmektedir.

Şekil 8.3 Bir ödometre veya konsolidasyon deney düzeneğinin şematik görünümü; (a) serbest halkalı, (b) sabit halkalı (U.S. Army Corps of Engineers, 1970'den).
İnceleme altındaki sıkışabilir zemin katmanına ait bir elemanı temsil eden örselenmemiş bir zemin örneği dikkatlice traşlanarak, deney halkası içerisine yerleştirilir. Halka, yatay deformasyonlara izin vermeyecek ölçüde rijitdir. Numunenin altında ve üstünde konsolidasyon işlemi sırasında drenaja izin veren poroz “taşlar” bulunmaktadır. Poroz taşlar ya cüruflaştırılmış korundondan ya da gözenekli pirinçten yapılır. Numunenin yüklenmesi sırasında poroz taşın halkanın iç yüzeyine sürtünmesini önlemek amacıyla üst poroz taşın çapı halkanın çapından genellikle 0,5 mm daha küçük tutulur. Numunenin çapının yüksekliğine oranı genellikle 2 ile 5 arasında muhafaza edilir ve numune çapı çoğu zaman test edilen örselenmemiş örneğin çapına bağlıdır. Kalınlığı az ve çapı küçük örneklerde traşlama sırasında daha fazla örselenme meydana gelmektedir. Diğer taraftan, yüksekliği fazla numunelerde daha büyük kenar sürtünmesi söz konusudur. Seramik halkalar veya teflon kaplı halkalar kullanmak suretiyle veya halkanın iç yüzeyi molibden disülfid ile yağlanarak kenar sürtünmesinin bir ölçüde azalması sağlanabilmektedir.

Yüzen halka deneyinde (Şekil 8.3a) sıkışma, numunenin iki yüzeyi boyunca meydana gelir. Bu deneydeki halka sürtünmesi, tüm hareketin halkaya göre göreceli olarak aşağı doğru olduğu sabit halka deneyindekinden (Şekil 8.3b) daha düşüktür (Lambe, 1951). Sabit halka deneyinin temel avantajı tabandaki poroz taştan drene olan suyun ölçülebilir veya kontrol edilebilir oluşudur. Bu şekilde ödometre içerisinde permeabilite deneyleri yapmak mümkündür.

Konsolidasyon deneyi sırasında laboratuvar numunesinde yük ile deformasyon arasındaki ilişkiyi ortaya koymak için, uygulanan yük ve numunede meydana gelen deformasyon dikkatlice ölçülür. Gerilme, doğal olarak, uygulanan yükün numune alanına bölümü ile elde edilir. Numunenin yüklenmesi genelde giderek artan şekilde olmaktadır. Yükleme işlemi ya bir mekanik kol veya hava ya da hava-hidrolik basınç silindiri ile yapılmaktadır. Herbir gerilme artışı uygulanır, numunenin konsolide olmasına izin verilir ve daha fazla deformasyon olmayacak şekilde dengeye gelir; numune içindeki aşırı boşluk suyu basıncı yaklaşık olarak sıfıra eşittir. Bu durumda, nihai veya denge gerilmesi bir efektif gerilmedir. İşlem, gerilme-deformasyon eğrisini oluşturacak kadar nokta elde edene kadar tekrarlanır.

O halde konsolidasyon deneyinin amacı, zeminin dış yükler altında maruz kalacağı sıkışmayı temsil etmektir. Gerçekte ölçtüğümüz şey, basınç altındaki sıkışmada zeminin modülüdür (Şekil 8.1a). Bir örselenmemiş temsilci numunenin sıkışma karakteristiklerini değerlendirmek suretiyle arazideki zemin katmanında meydana gelecek oturmayı bulabiliriz.

Mühendislerin yük-deformasyon verilerini sunmada kullandığı birkaç yöntem vardır. İki yöntem Şekil 8.4’te verilmiştir. Birinde, yüzde konsolidasyon veya düşey birim deformasyonun dengeye veya efektif gerilme ’_vc’ye göre grafiği çizilir (vc altsimgeleri düşey konsolidasyonu; üs işareti de efektif gerilmeyi işaret eder). İkinci yöntemde boşluk oranı ile efektif gerilme ilişkilendirilir. Bu grafikler zeminin birim deformasyon pekleştiren malzeme olduğunu; yani, gerilme artarken modülün de (anında) arttığını göstermektedir.

Şekil 8.4’de gösterilen gerilme-birim deformasyon ilişkileri son derece doğrusal olmayan şekildedir. Bir konsolidasyon deneyinin sonuçlarını göstermenin daha sık kullanılan yöntemleri Şekil 8.5’de verilmiştir. Şekil 8.4’de verilen data şimdi yüzde konsolidasyon (veya düşey birim deformasyon) ve boşluk oranı ile logaritmik efektif gerilme ilişkisi şeklinde sunulmuştur. Iki grafikte de tatlı bir geçişle birbirine bağlanan iki düz eğrinin bulunduğu kolaylıkla görülebilir. Şekil 8.5’deki eğrilerde geçiş veya “kırılmanın” oluştuğu gerilme değeri, o zemin örneğinin geçmişte maruz kaldığı maksimum düşey örtü gerilmesinin bir işaretidir. Geoteknik mühendisliğinde çok önemli olan bu gerilme önkonsolidasyon basıncı (’_p) olarak bilinmektedir. Bazan p’_c veya ’_vm simgeleri de kullanılır. Buradaki m altsimgesi maksimum geçmiş basıncı ifade eder.
8.5 ÖNKONSOLİDASYON BASINCI, NORMAL KONSOLİDASYON,

AŞIRI KONSOLİDASYON, YETERSİZ KONSOLİDASYON
Zeminler geçmişte maruz kaldıkları gerilme ve diğer değişimleri unutmaz ve değişimler zemin yapısında korunur (Casagrande, 1932c). Bir zemin numunesi veya arazideki zemin çökeli, geçmişte maruz kaldığı gerilme düzeyinden daha büyük yüklenirse, zemin yapısı artan yükü artık kaldıramaz ve göçmeye başlar. Zemin türüne ve jeolojik tarihçeye bağlı olarak bu göçme, konsolidasyon eğrisinin iki bölümündeki çizgilerin eğiminde fevkalade büyük değişimlere yol açabilir. Başka bir


Şekil 8.4 Konsolidasyon deney verilerini değerlendirmenin iki yöntemi: (a) Yüzde konsolidasyon (veya birim deformasyon)-efektif gerilme ilişkisi; (b) boşluk oranı-efektif gerilme ilişkisi. Deney, –7,3 m seviyesinden alınmış San Francisco Körfez Çamuru üzerinde.


Şekil 8.5 Konsolidasyon deney verilerinin: (a) Yüzde konsolidasyon (veya birim deformasyon)-logaritmik efektif gerilme, ve (b) boşluk oranı-logaritmik efektif gerilme şeklinde ifadesi (veriler Şekil 8.4'dekilerle aynı).

deyişle, geçiş bölgesi küçük olabilir ve bu tür zeminler uygulanan gerilmelerdeki küçük değişimlere karşı bile genellikle son derece hassastırlar. Daha az hassas zeminlerde (meselâ siltli zeminler) doku tedrici olarak değiştiği ve de uygulanan gerilmelere uyum sağladığı için, konsolidasyon eğrisinde hiçbir zaman kırılma söz konusu değildir. Boşluk oranı–logaritmik basınç konsolidasyon eğrisinin daha az eğimli olan ilk parçası yeniden konsolidasyon eğrisi ve eğride kırılmadan sonraki kısım ise bakir sıkışma eğrisi olarak adlandırılır (Şekil 8.5b). İkinci terimden de anlaşılacağı gibi, zemin daha önce önkonsolidasyon gerilmesinden daha büyük bir gerilmeye maruz kalmamıştır.

Önkonsolidayon basıncının (’_p) mevcut efektif düşey örtü basıncına (’_vo) eşit olduğu durumda (yani ’_p=’_vo) zemine normal konsolide zemin diyoruz. Zeminin önkonsolidasyon gerilmesi mevcut örtü basıncından büyük ise (’_p>’_vo) zemin aşırı konsolide (veya önkonsolide) olarak adlandırılır. Aşırı konsolidasyon oranı (OCR) önkonsolidasyon basıncının mevcut efektif düşey örtü basıncına oranıdır; veya

(8-2)

OCR=’_p/’_vo
Normal konsolide zeminlerde OCR=1’dir. OCR değeri 1’den büyük olan zeminler aşırı konsolidedir. OCR değeri 1’den küçük olan zeminlere az da olsa rastlamak mümkündür. Bu durumda zemine yetersiz konsolide zemin denir. Yetersiz konsolide zeminlere örnek, jeolojik olarak henüz yeni çökelmiş veya insan tarafından yığılan zeminler gösterilebilir. Bu şartlar altında kil katmanı mevcut örtü yükü altında henüz denge durumuna ulaşmamış demektir. Yetersiz konsolidasyon şartlarında boşluk suyu basıncının ölçülmesi halinde hidrostatik basınçtan büyük olduğu görülecektir.

Bir zeminin aşırı konsolide olması için birçok sebep vardır. Bu durum toplam gerilme veya boşluk suyu basıncındaki değişimden kaynaklanabilir. Bunların herhangi birindeki değişim efektif gerilmenin değişimi ile sonuçlanır. Jeolojik çökelmeden sonra meydana gelen erozyon, toplam gerilmedeki değişime bir örnektir. Bu şekilde daha alttaki zemin çökeli önkonsolide olmuş demektir. Üst tabakaların kuruması da aşırı konsolidasyona neden olmaktadır. Bazı durumlarda zemin yapısındaki değişimlerden ve zemin çökelinin kimyasal ortamındaki değişmlerden dolayı ’_p nde artış olmaktadır. Tablo 8.1’de zeminlerin önkonsolidasyonuna neden olan bazı mekanizmalar liste halinde verilmiştir.

Önkonsolidasyon basıncı nasıl tanımlanacaktır? ’_p nün değerlerinin tanımlanmasında birçok yöntem öne sürülmüştür. Bunlar arasında en çok kabul göreni Casagrande (1936b) tarafından geliştirilen ve Şekil 8.6’da tipik boşluk oranı–logaritmik basınç eğrisi şeklinde sunulanıdır. Bu yöntem ayrıca _v–log’_vc eğrilerine de uygulanabilmektedir. Casagrande prosedürü aşağıdaki gibidir:
1. Konsolidasyon üzerinde en küçük yarıçaplı eğriyi (veya maksimum eğriselliği) göz kararıyla seçiniz (Şekil 8.6’da A noktası).

2. A noktasından bir yatay çiziniz.

3. A noktasındaki eğriye bir teğet çiziniz.