МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕДРЕНИРОВАННОГО ПОВЕДЕНИЯ ГРУНТОВ

Abstract

Выполнено математическое моделирование недренированного поведения грунтов на основе теоретических траекторий эффективных напряжений при недренированном девиаторном загружении в камере трехосного сжатия. Проанализированы рекомендации нормативных источников и научных трудов о применении недренированных расчетов в практике. Рассмотрены основные законы механики грунтов при расчетах с учетом образования избыточных поровых давлений в основании. Для математического моделирования траекторий применены теоретические выкладки, полученные А. Скемптоном для закона эффективных напряжений К. Терцаги. На основе результатов математического моделирования идеально-упруго-пластического тела показано, что точное описание траектории эффективных напряжений грунта с помощью теории упругости не соответствует реальным испытаниям грунтов. Проанализировано влияние закона объемного пластического деформирования на траекторию эффективных напряжений и на сопротивление недренированному сдвигу. Представлена формула определения параметра недренированной прочности для модели Modified Cam Clay. Обращается внимание на то, что кроме объемного пластического деформирования, влияющего на недренированный расчет, необходимо учитывать сдвиговую составляющую пластических деформаций, являющуюся определяющей для расчетов котлованов. Выполнено моделирование лабораторных испытаний грунтов в ПК «Soil Test» для моделей Мора-Кулона, Modified Cam Clay и Hardening Soil Model. Представлено сравнение полученных результатов с данными лабораторных испытаний. Показано влияние выбора модели грунта на значение сопротивления недренированному сдвигу. Даны рекомендации для выбора модели грунта для численного моделирования на основании результатов лабораторных трехосных консолидированно-недренированных испытаний.

Keywords

• недренированное поведение, параметры Скемптона, траектория эффективных напряжений, слабый грунт, модель грунта, шатровая поверхность нагружения, модель Мора-Кулона,