2.3. Normal consolidat, supraconsolidat și memoria pământului

Intuiție

Un burete pe care l-ai strâns tare și apoi l-ai lăsat liber nu revine la forma inițială — rămâne puțin mai comprimat și, dacă îl strângi din nou, abia îl simți opunând rezistență până ajungi la strângerea de dinainte. Buretele își amintește cât de tare a fost strâns. Pământul la fel: cea mai mare încărcare din istoria lui lasă o urmă în structura granulelor.

2.3.1. Presiunea de preconsolidare \(\sigma'_p\)

Cel mai mare efort efectiv vertical pe care pământul l-a suportat vreodată se numește presiune de preconsolidare \(\sigma'_p\) (sau \(\sigma'_c\), \(\sigma'_{vmax}\)). Pe curba edometrică este punctul de cotire între URL (pe care urcăm la reîncărcare) și NCL. În practică se determină grafic (construcția Casagrande) sau prin metode mai noi; pentru noi contează ce înseamnă.

2.3.2. Gradul de supraconsolidare OCR

\[ \boxed{\,\mathrm{OCR} = \frac{\sigma'_p}{\sigma'_{v0}}\,} \]

unde \(\sigma'_{v0}\) este efortul efectiv vertical actual, in situ.

OCR [–]	Denumire	Cum a ajuns așa
= 1	normal consolidat (NC)	nu a fost niciodată încărcat mai mult: argile marine recente, umpluturi hidraulice, depozite în curs de consolidare
1–3	ușor supraconsolidat	mică eroziune, oscilații ale nivelului apei, îmbătrânire
3–10	supraconsolidat (OC)	eroziune a câtorva zeci de metri; uscare (desicare); ghețar topit
> 10	puternic supraconsolidat	argile vechi, erodate masiv (ex. London Clay); valorile cele mai mari apar aproape de suprafață, unde efortul actual este mic

2.3.3. De ce contează atât de mult

Două probe din același pământ, la același \(\sigma'_{v0}\), dar cu OCR diferit:

	NC (OCR = 1)	OC (OCR = 8)
poziție pe grafic	pe NCL	sub NCL, pe o URL
indice al porilor	mai mare (afânat)	mai mic (îndesat)
tasare la o încărcare suplimentară	mare (urmează NCL, pantă \(C_c\))	mică (urmează URL, pantă \(C_s\)), până la \(\sigma'_p\)
la forfecare (cap. 3)	se contractă, generează \(\Delta u > 0\)	se dilată, generează \(\Delta u < 0\), are vârf de rezistență

Ultima linie este anticiparea întregii teorii a stării critice: poziția față de NCL (deci față de linia stării critice, vom vedea) decide dacă pământul se contractă sau se dilată la forfecare, dacă are vârf sau nu, dacă este „sigur” sau „periculos” nedrenat.

Figura 2.3 Aceeași argilă, la același efort actual \(\sigma'_{v0}\): proba NC se află pe NCL (punct A); proba OC a fost cândva la \(\sigma'_p\) (punct B), apoi descărcată pe URL până la același \(\sigma'_{v0}\) (punct C). C este mai jos decât A: pământul supraconsolidat este mai îndesat.

2.3.4. Memoria se poate pierde

Dacă încărcăm o probă OC peste \(\sigma'_p\), ea revine pe NCL și „uită” vechea preconsolidare; noua presiune de preconsolidare devine efortul maxim atins acum. Memoria pământului este întotdeauna ultimul maxim. În Cam-Clay, această memorie va fi chiar parametrul de ecruisare: mărimea suprafeței de curgere, \(p'_0\).

Un cuvânt despre nisipuri

La nisipuri, edometrul arată curbe asemănătoare, dar „memoria” nu se formează prin încărcare (nisipul se comprimă foarte puțin), ci prin modul de depunere: un nisip poate fi afânat sau îndesat la același efort fără să fi fost vreodată încărcat diferit. De aceea OCR este un concept puțin util la nisipuri; acolo vom folosi parametrul de stare \(\psi\), definit în Parametrul de stare: „ud” și „uscat”. Ideea rămâne însă aceeași: ce contează este unde ești față de linia de referință.