Содержание
Среди пользовательских моделей грунта есть модель MC SHANSEP, которая позволяет учесть упрочнение грунта в процессе консолидации, что требуется при оценке влияния темпов строительства и позволяет снижать стоимость материалов и конструкций усиления за счет задействования собственных резервов прочности грунта. См. также: Учёт упрочнения грунтов при консолидации в PLAXIS.
Рассмотрим теорию это модели подробнее.
Интересная зависимость при интерпретации результатов трёхосных КН испытаний, обнаруженная Henkel и Parry (1960) и позже доработанная Ladd и Foott (1974), заключается в нормализации девиатора по давлению обжатия в камере $σ_c$ или максимальному прошлому давлению $σ_p$. Ниже показаны результаты изотропных КН испытаний для нормально уплотнённой глины. Два испытания с разным давлением обжатия (верхний рисунок) при такой нормализации сливаются (нижний рисунок).
Источник: «The SHANSEP MC model», PLAXIS, 2016
В качестве примера рассмотрены испытания бангкокской глины. Как дренированные (КД), так и недренированные (КН) испытания показывают «кучность» кривых. КД испытания, аналогично предыдущей нормализации главных напряжений, ложатся практически в одну линию.
Нормализация по обжатию для КН испытаний
Нормализация по обжатию для КД испытаний
Небольшие отклонения связаны с неоднородностью грунтов и не идентичностью проведённых испытаний.
Однако есть и еще одна особенность нормализованного графика. Те испытания, которые были выполнены с нагрузкой превышающей давление предуплотнения (образец считается приведенным в нормально уплотненное состояние) будут иметь график ниже, чем испытания, в которых обжатие не превысило историческое давление (образцы в переуплотненном состоянии).
Это интересное поведение грунтов легло в основу концепции нормализованных параметров (NSP). Она применима ко всем видам испытаний (трёхосным, плоской деформации, прямому сдвигу и пр.) в дренированных и недренированных условиях.
<aside> ⚠️ Концепция нормализации параметров NSP является одной из основополагающих в механике грунтов.
</aside>
Рассмотрим пример КН испытаний грунта, при котором одно обжатие ($p$ = 206 кПа) превышает давление предуплотнения и грунт ведёт себя как нормально уплотнённый. Два других ($p$ = 34 кПа и $p$ = 68 кПа) не превышают и грунт проявляет поведение, характерное для переуплотнённого состояния. Это наглядно видно по траекториям напряжений: нормально уплотненный грунт имеет траекторию эффективных напряжений, отклоняющуюся влево, что связано с развитием избыточного порового давления и пластическими деформациями; а переуплотненный грунт не проявляет этих двух особенностей и его траектория направлена вправо.
Траектории напряжений для трёх образцов: 34 и 68 — переуплотнённые; 206 — нормально уплотнённый
Нормализованный график трёхосного испытания в соответствии с теорией показывает рост девиатора, нормализованного по давлению обжатия ($q$/$σ_c$) в зависимости от степени переуплотнения.
Нормализованные параметры КН испытаний