Рассмотрим основные результаты виртуальных трехосных испытаний по консолидированно-дренированной (КД) схеме в приборе типа А (изотропная консолидация) в программе SoilTest комплекса PLAXIS.
Условия опыта: предварительное обжатие всесторонним давлением 100 кПа, и последующее разрушение образца нормально уплотнённой глины (NC) девиаторным нагружением (увеличение только вертикальной нагрузки).
Содержание
Рис. 1. Общий вид результатов теста
Боковое давление было задано равным 100 кПа, разрушение произошло при достижении вертикального давления 303,5 кПа. Эти точки являются абсциссами полукруга на графике (рис. 2).
Красная пунктирная линия обозначает заданную в модель прочность: $c'$ = 1 кПа; $φ'$ = 30°. Касание круга Мора предельной огибающей означает разрушение образца.
Рис. 2. Диаграмма кругов Мора
Точка 1 на рис. 3 соответствует первой стадии испытаний — гидростатическому обжатию, поэтому главные напряжения равны и составляют 100 кПа. После происходит вторая стадия, в которой вертикальное давление возрастает до разрушающего 303,5 кПа, при этом горизонтальные напряжения не меняются (100 кПа). Таким образом, линия направлена вертикально и достигает пунктирной красной линии, соответствующей разрушению в состоянии активного давления. То есть точка 2 может быть вычислена через коэффициент активного давления: $K_a$ = tg(45−30/2)² = 0,333; 100 = 303,5×0,333 (с округлением).
Рис. 3. Зависимость между главными напряжениями
Обычно при испытаниях в стабилометре в протоколе присутствует минимальный набор графиков: круги Мора и зависимость осевой деформации от девиатора напряжений $q$ (рис. 4). Девиатор напряжений в данном случае определяется как разница между вертикальным разрушающим и всесторонним давлениями: 303,5−100 = 203,5 кПа. Гиперболическая зависимость этого графика свидетельствует о том, что это усовершенствованная модель грунта.
В более простых моделях (например, Кулона-Мора) этот график билинейный (если речь идёт об испытаниях нормально уплотнённого (NC) грунта).
Рис. 4. Основной график трехосных испытаний
Этот график (рис. 5) начинается с момента завершения первой стадии (всестороннего обжатия давлением 100 кПа) и по горизонтальной оси полностью соответствует графику на рис. 4 по величине осевой деформации. Однако, поскольку испытания виртуальные, эта величина задаётся в параметрах опыта: