Любой численный расчет начинается с нулевой фазы Initial phase. Ее невозможно удалить — это неотъемлемая часть процесса моделирования. Цель этой фазы — обеспечить исходное напряженное состояние для последующего расчета, то есть за одну фазу смоделировать длительные геологически процессы, определяющие природное напряженное состояние (сокр. ПНС).
То, как будут заданы основные параметры ПНС ($K_0$, OCR, POP, $σ_p$), определит результаты всех последующих расчетов: осадку, коэффициент устойчивости, время консолидации, перемещения ограждения и усилия в нем, осадку сваи и многое другое. См. также:
Концепция SHANSEP: прочность и переуплотнение
В нормативной документации параметры ПНС рекомендуется определять по ГОСТ Р 58326-2018 “Грунты. Метод лабораторного определения параметров переуплотнения”.
Принципиально есть два варианта:
Для примера приведем видеодоклад А. С. Ушакова, который сравнивает эти подходы:
Влияние природного состояния грунта при разработке котлованов на конструкции их ограждения
Второй вариант более простой, но имеет свои сложности. В общих чертах можно отметить, что полевые методы позволяют получить представление о параметрах природного напряженного состояния. Анализ необходимо выполнять по глубине разреза.
Пример распределения коэффициента переуплотнения по глубине
<aside> 💡 Отметим, что параметры моделей (модифицированный коэффициент компрессии $λ^*$ для SoftSoil и опорные значения жесткости в модели HardeningSoil $E_{50}^{ref}$, $E_{oed}^{ref}$) относятся к нормально уплотненному поведению! Это означает, что их получение должно быть выполнено для образцов при давлении, превышающем историческое (давление предуплотнения). Если это давление недостижимо в приборе, то следует оценить напряжения от сооружения: если они не превышают давление предуплотнения, то НЕТ необходимости использовать модели с переходом из зоны переуплотнения в нормально уплотненное поведение.
</aside>
Таким образом, если грунт переуплотнен, для него в модели HS задаются параметры нормально уплотненного состояния и параметры ПНС: OCR или POP. В ходе расчета нулевой фазы при заданном переуплотнении модель HS определит правильное напряженное состояние и примет к расчету соответствующие модули деформации. См. также Опорное давление Pref в PLAXIS.
Расчет фазы Initial может быть выполнен двумя способами: