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).

Для чего это нужно?

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:

Сжимаемая толща для POP и OCR

Переуплотненные грунты

Концепция SHANSEP: прочность и переуплотнение

В нормативной документации параметры ПНС рекомендуется определять по ГОСТ Р 58326-2018 “Грунты. Метод лабораторного определения параметров переуплотнения”.

Как задать ПНС?

Принципиально есть два варианта:

  1. Попытаться смоделировать исторические процессы: денудация, эрозия, ползучесть, отсыпки и т. п.
  2. Определить параметры природного напряженного состояния через специальные параметры в одной фазе.

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

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: