<aside> <img src="/icons/info-alternate_gray.svg" alt="/icons/info-alternate_gray.svg" width="40px" />
Приведённая информация основана на исследованиях Н. А. Цытовича, Н. Н. Маслова, Ю. К. Зарецкого, М. В. Малышева, М. Ю. Абелева, З. Г. Тер-Мартиросяна и других учёных.
</aside>
Для возникновения консолидации необходимы следующие условия:
Можно говорить, что фильтрационная консолидация — это процесс, характерный в основном для нормально уплотнённых грунтов. Понятие «нормальное уплотнение» или normal consolidation и обозначает, что процесс фильтрационной консолидации идёт нормальным образом, то есть без специфических особенностей.
<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />
Консолидация предполагает образование избыточного порового давления в замкнутых порах грунта и медленное рассеивание за счёт медленной фильтрации.
</aside>
В грунтах, относящихся к слабым, в том числе для глинистых с показателем текучести $I_L$ > 0.5, при обычных темпах строительства будет возникать избыточное поровое давление. Это давление избыточно относительно гидростатического порового давления. Однако в механике грунтов эти два давления не связаны друг с другом.
Представьте образец грунта в лаборатории, который испытывают на консолидацию. Поровое давление в нём возникнет, но при этом уровня воды в нём точно нет.
Отметим разницу между двумя видами давления в воде:
На рисунке ниже на примере SiO 2D показано, что в среднем слое глинистого грунта, окружённого песком, существует гидростатическое давление воды (1).
<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />
В данном случае такой вариант распределения принят специально для улучшения понимания различий между избыточным и гидростатическим давлением.
</aside>
Рис. 1. Гидростатическое давление (1) и избыточное поровое давление на три момента времени приложения нагрузки. Для 2, 3 и 4 гидростатическое давление не показано
Приложение нагрузки происходит условно мгновенно, поэтому на момент времени $t$ = 0 (2) в слабопроницаемом и сильносжимаемом слое возникает избыточное поровое давление 47,85 кПа.
Покрывающий и подстилающий слои песка за счёт большей жёсткости (модуль деформации выше) и высокой проницаемости ($k_ф$ = 1 м/с) успевают рассеивать поровое давление, и по сравнению с глинистым грунтом его величины незначительны.
По прошествии небольшого времени ($t$ = 10) происходит частичная консолидация (3), то есть отток воды вверх и вниз в более проницаемые слои песка. Избыточное поровое давление рассеивается. В какой-то момент времени ($t$ ≥ 100) избыток давления практически полностью рассеивается (4), и остаётся только гидростатическая составляющая (5).