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

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

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. 3. Этап 3 — Расчёт консолидации

Рис. 4. Результаты расчётов

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:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/6fff8435-5839-471e-8e0f-1a6b345f3031/image5.png

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

↑ наверх