ИСТИНА

Численное моделирование позволяет получить новые знания о механике того или иного процесса, спрогнозировать поведение грунта при воздействии статической или динамической нагрузки, когда решить проблему аналитическими методами невозможно. Приведенная в данной работе модель консолидации может применяться для моделирования образования колеи грунтовых дорог, для расчета неравномерной осадки инженерных сооружений. Математическая модель включает в себя три уравнения – равновесия, фильтрации и изменения пористости. Для моделирования определяющих соотношений используется обобщение модели С.С. Григоряна на большие деформации. В качестве граничных условий приняты одометрические условия, но с односторонней фильтрацией через верхнюю границу. Численное решение задачи реализовано методом конечных элементов в программном коде. Параметры модели определялись на трех модельных грунтах. Различный гранулометрический состав, разная плотность и пористость упаковок в плотном сложении, водонасыщение и разные скорости приложения нагрузок позволили не только идентифицировать параметры модели, но и исследовать зависимости параметров деформируемости и прочности от вышеизложенных факторов. Испытания для определения параметров были проведены на автоматизированном комплексе АСИС (ООО НПП «Геотек»). Для определения показателей деформационных свойств проводились дренированные компрессионные испытания в режиме заданной скорости деформирования водонасыщенного и воздушно-сухого грунта для четырех различных скоростей, что также позволило исследовать влияние скорости деформирования грунта на его деформационные показатели. Показатели прочностных свойств определялись методом многоплоскостного среза. Испытания водонасыщенного и воздушно-сухого грунта проводились в кинематическом режиме с четырьмя различными скоростями по консолидированно-дренированной схеме. Полученные зависимости угла внутреннего трения от скорости деформирования для разных модельных грунтов получились как прямые, так и обратные, и даже немонотонные. Объяснение таких закономерностей требует дополнительных исследований в будущем. Проведена верификация численного решения задачи о деформировании водонасыщенного песчаного грунта в одометрических условиях с односторонней фильтрацией через верхний штамп с помощью экспериментов на образцах.