На простом примере проиллюстрируем механизм работы типа поведения Undrained А.
Исходные данные: однородное полупространство, трапецеидальная нагрузка прикладывается двумя ступенями 10 кПа и 50 кПа (имитация возведения насыпи). Для сравнения расчёт выполнен в режиме Drained и Undrained А с консолидацией. Параметры прочности, введённые в модель Hardening soil: $c'$ = 0; $φ'$ = 35°.
Первая ступень 10 кПа создаёт избыточное поровое давление около 9,75 кПа, получаем расчётную недренированную прочность $C_u$ = 1,5 кПа (рис. 1).
Рис. 1. Этап 1 — Первая ступень нагружения
Вторая ступень — повышение нагрузки до 50 кПа — приводит к пропорциональному увеличению избыточного порового давления до 49,85 кПа. При этом расчётное значение недренированной прочности практически не изменяется: $C_u$ = 2 кПа (рис. 2). Даже при повышении нагрузки ещё на порядок эта величина существенно не изменится. Важно отметить, что речь идет о практически недренированных условиях, т.е. отжатия воды не происходит, поэтому давление практически полностью передается на воду, за это в моделях отвечает коэффициент Скемптона В.
Рис. 2. Этап 2 — Вторая ступень нагружения
Далее выполним расчёт консолидации с полным рассеиванием избыточного порового давления. Величина внешней нагрузки (полные напряжения) не изменилась и осталась равной 50 кПа. Избыточное поровое давление упало до нуля, и все напряжения передались на скелет грунта (эффективные напряжения стали равны 50 кПа). В процессе консолидации произошло упрочнение грунта, и его расчётная прочность теперь составляет $t$ = 13,8 кПа (рис. 3). Эта прочность соответствует альтернативному расчёту с поведением Drained.
Рис. 3. Этап 3 — Расчёт консолидации
Рис. 4. Результаты расчётов
Более подробный пример можно посмотреть в практическом примере:
Практический пример: дренированное и недренированное поведение
В общем виде схему расчётов при использовании типа поведения Undrained A можно представить в таблице:
Тип поведения Undrained A обеспечивает расчёт всех стадий строительства с возможностью проверки расчётных критериев (например, устойчивости) на любом этапе, а также такой важный аспект проектирования, как время возведения и критерии контроля избыточного порового давления при мониторинге.
<aside> 💡 Но будьте внимательны и не используйте тип поведения Undrained A с данными срезовых испытаний по схеме быстрого сдвига. Это неправильно!
</aside>
Правильное задание характеристик подразумевает: для текучей глины $c'$, близкое к нулю, а $φ'$ = 14–30° (см. Почему у нормально уплотнённых глин нет сцепления).
См. также:
https://www.youtube.com/watch?v=9zWL5_oyhlk&list=PLyy8ZMc9ucGSdpiZh7H3iFvpPmvnoHB0R