Одним из наиболее популярных конечноэлементных программных комплексов при решении геотехнических задач является PLAXIS. Научный основатель программы - известный голландский профессор Питер Вермеер. Мы продолжаем публиковать заметки из его колонки в Plaxis Bulletin - объединенном журнале компании PLAXIS BV и Ассоциации пользователей PLAXIS (NL). В первой и второй частях [1, 2] мы рассмотрели содержание "Колонок Вермеера" из пятого и шестого номеров Plaxis Bulletin (1998 г.). Теперь мы обратимся к содержанию колонок, предваряющих седьмой и восьмой номера [3, 4], которые вышли в год проведения Первого международного симпозиума PLAXIS (в 1999 г.).
Статья подготовлена при поддержке компании "НИП-Информатика" - партнера журнала "ГеоИнфо".
Свою колонку в седьмом номере журнала Plaxis Bulletin [3] Питер Вермеер начал с того, что, перечитывая свою предыдущую заметку о ползучести грунта и компрессионных испытаниях в одометрах [1], он в очередной раз отметил большое количество отличающихся параметров, которые используют геотехники для описания поведения образцов при сжатии. Он предположил, что для этого есть две причины. Во-первых, мы имеем дело со сложным материалом и для определения его механического поведения в виде формул требуется определенное количество параметров. Во-вторых, разные страны имеют разные геотехнические «традиции» и используют неодинаковые параметры грунта, особенно в области одномерного сжатия и нахождения параметров сжимаемости (в нашей стране отличия есть и в разных отраслях, например дорожники используют модуль осадки. – Ред.).
Далее Вермеер [3] рассматривает некоторые из этих параметров.
Для первичного сжатия в одометре в США в свое время предложили хорошо известный индекс компрессии Cс, основанный на представлении компрессионной кривой в осях «коэффициент пористости – десятичный логарифм давления».
Согласно положениям разработанной в Великобритании механики грунтов критических состояний (фундаментального раздела современной механики грунтов Critical State Soil Mechanics, или CSSM. – Ред.) для описания закона сжатия используется другой индекс компрессии, обозначаемый греческой буквой λ и определяемый по компрессионной кривой, представленной в осях «коэффициент пористости – натуральный логарифм давления».
Для модели слабого грунта с учетом ползучести (Soft Soil Creep – SSC) закон сжатия основан на учете деформации, а не коэффициента пористости (взаимно зависимых величин. – Ред.), поэтому командой PLAXIS был введен модифицированный коэффициент компрессии λ*, который основан на представлении компрессионной кривой в осях «относительная деформация – натуральный логарифм давления» (такой подход удобнее по двум причинам: во-первых, относительная деформация – это первичная величина, а коэффициент пористости – производная; во-вторых, относительная деформация не зависит от начального коэффициента пористости и обработку результатов нескольких испытаний одного грунта вести проще. – Ред.).
(На конференции PLAXIS в 2019 году было принято решение унифицировать приведенные выше термины в соответствии со статьей В.А. Васенина 2018 года «Исследование компрессионной сжимаемости глинистых отложений для инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга. Часть 1. Статистическая оценка параметров деформируемости при компрессионном сжатии» // Геотехника». 2018. Т. 10. № 5-6. С. 18 –33. – Ред.).
Правила преобразования между указанными параметрами достаточно простые, но все еще существует значительный риск путаницы. Вермеер [3] приводит лишь самое необходимое с его точки зрения:
Рис. 1. Определение Eoedref по результатам испытания в одометре
Вермеер [3] напоминает, что использование таких параметров компрессионной кривой как Cс, λ или λ*, относится к применению логарифмического закона уплотнения, который восходит к работе Терцаги 1925 года (Terzaghi, 1925) и, таким образом, глубоко укоренился в механике грунтов. Однако через десять с лишним лет его всеобщая применимость была опровергнута Оде (Ohde), который первым предложил степенную зависимость:
Рис. 2. Сравнение графиков «осадка – время», полученных с помощью модели Мора – Кулона и продвинутых моделей
В следующих частях мы продолжим публиковать заметки Питера Вермеера из других выпусков журнала Plaxis Bulletin.
наверх
Поделиться
Поделиться
Скопировать ссылку
Оформить подписку