<aside> ⚠️ Модифицированный коэффициент компрессии $λ^*$ для SoftSoil и опорные значения жесткости в модели HardeningSoil $E_{50}^{ref}$ и $E_{oed}^{ref}$ относятся к нормально уплотненному поведению! Это означает, что получение этих параметров должно быть выполнено для образцов при давлении (обжатии в трехосном приборе), превышающем давление предуплотнения, то есть при давлении, которое превышает историческое. Из этого следует, что оценка природного напряженного состояния (ПНС) в виде давления предуплотнения является первостепенной (предпочтительно полевыми методами или по ГОСТ Р 58326-2018)!
</aside>
Выбор моделей относительно давления предуплотнения
Если давление предуплотнения 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. О том, как это влияет, можно узнать в заметках:
Расчёты осадки в котлованах и выемках
<aside> ⚠️ Из сказанного следует, что определение давления предуплотнения (желательно полевыми методами) — это первый шаг любого геотехнического анализа!
</aside>
Таким образом, если грунт переуплотнен, для него в модели HS задаются параметры нормально уплотненного состояния и параметры природного напряженного состояния (ПНС) в виде OCR или POP. В ходе расчета нулевой фазы при заданном переуплотнении модель HS определит правильное напряженное состояние и примет к расчету соответствующие модули деформации или упругости.
*Модель МС универсальная, но это достоинство является ее недостатком — требуется вручную выделять зоны разного уровня деформаций и задавать им разные соответствующие модули
Рассмотрим пример.
Для начала воспользуемся ставшей уже классической моделью CamClay. В PLAXIS используется ее усовершенствованная версия — Modified CamClay (MCC). Выбор этой модели связан с тем, что она задумывалась как более универсальная, и ее авторы попытались учесть в модели как нормально уплотненное, так и переуплотненное поведение, известные как dry и wet стороны модели.
Пространство, которого нет: Cam Clay - ПЕРЕЗАЛИВ
Результат трехосного испытания для модели МCC (выбор этой модели связан с более характерным проявлением рассматриваемого эффекта) показан ниже. Состояние грунта — нормально уплотненное.
Cтандартное трехосное сжатие, грунт нормально уплотненный (wet сторона)
Теперь сравним этот результат с поведением модели в переуплотненном состоянии. Для этого задано давление предуплотнения 200 кПа. Условное значение OCR = 200/100 = 2.
Cиняя линия с частичным переуплотненным состоянием и зеленая линия (предыдущий опыт) с нормально уплотненным состоянием
Как видно из рисунка, после задания переуплотненного состояния модель отрабатывает повышенную жесткость: часть синего графика идет практически вертикально, с минимальными деформациями и высоким значением трехосного модуля.
Надо сказать, что в действительности в кривой с заданным переуплотнением используется не один, а два модуля — упругости и деформации. Рассмотрим подробнее.
Линия 1, упругое поведение (область внутри шатра), и линия 2, упруго-пластическое поведение (область вне шатровой поверхности начального загружения, соответствующая перестройке шатра при росте напряжений), разделены точкой 3. Точка 3 на текущий момент отражает заданное давление предварительного уплотнения, то есть первоначальное положение шатровой поверхности, разделяющей упругое и упругопластическое поведение (предел упругости).
Таким образом, линия 1 описывается в моделях показателями $κ^$ или $E_{ur}$; а линия 2 - показателями $λ^$ или $E_{50}$ (а для компрессионной кривой $E_{oed}$) для модели SoftSoil и модели HardeningSoil, соответственно (см. таблицу в начале заметки).