Жёсткие включения сократили расчётную осадку насыпи, но замедлили консолидацию

Исследователи из университетов Шарифа и Бирдженда в Иране сравнили способы улучшения слабого глинистого основания насыпи. В рассмотренной модели жёсткие и полужёсткие включения обеспечили меньшую осадку при строительстве, чем вертикальные дрены и зернистые колонны, сообщают авторы в Scientific Reports.

Расчёты выполнили методом конечных элементов в плоской постановке с совместным рассмотрением деформирования и консолидации. Геометрию, напластование и последовательность нагружения сохраняли одинаковыми для сравниваемых вариантов.

Расчётная осадка при строительстве составила 5,9–6,3 мм для жёстких и полужёстких включений, 10,9 мм для сборных вертикальных дрен и 15,1 мм для зернистых колонн. Ограничение деформаций авторы связывают прежде всего с перераспределением нагрузки между включениями и слабым грунтом.

При этом выявлен компромисс между осадкой и скоростью рассеивания избыточного порового давления. Для вариантов с включениями приведено время консолидации 270–300 суток, для дренирующих решений — 45–55 суток.

Модель сопоставили с натурными данными: по сообщению авторов, отклонения осадок и порового давления обычно составляли менее 15% при строительстве и менее 10% при консолидации.

Полученные значения относятся к исследованному расчётному случаю. Они не устанавливают универсального преимущества одного способа усиления основания для любых грунтов и нагрузок.