Порівняльний аналіз розрахункових моделей поведінки ґрунту на прикладі моделювання лоткового експерименту

Раздуй, Р.В.

Наведено графіки залежності «тиск на основу – осідання жорсткого стрічкового штампу» за результатами математич-ного моделювання та лоткового експерименту при варіативних параметрах армування глинистої основи для визна-чення впливу армування вертикальними ґрунтоцементними елементами (ҐЦЕ) слабких глинистих ґрунтів в основі стрічкових фундаментів будівель і споруд. Порівняно результати моделювання лоткових випробувань з використан-ням двох раніше вже апробованих моделей поведінки грунту: ідеальної пружно-пластичної моделі Мора-Кулона та моделі ізотропного ущільнення (зміцнення) Hardening soil model, - методом скінченних елементів (МСЕ) у просторовій (3D) постановці для оцінювання напружено-деформованого стану (НДС) системи «грунтовий масив – ґрунтоцементна основа – жорсткий стрічковий штамп» при використанні різних моделей імітації ҐЦЕ, зокрема, об'ємними грунтовими елементами за моделлю поведінки linear elastic та пальовими елементами, так званими embedded beam. Оцінено різні способи моделювання ҐЦЕ відповідно до можливостей програмного комплексу (ПК) Plaxis 3D Foundation. Визначено найоптимальніші моделі поведінки ґрунту для моделювання роботи ҐЦЕ за умов слабких глинистих ґрунтів. При цьому в якості вихідних параметрів використано наступні характеристики грнту: щільність; модуль деформації; кут внутрішнього тертя; питоме зчеплення; коефіцієнт Пуасона. Доведено коректність результатів ПК Plaxis 3D при за-стосуванні пружно-пластичної моделі Мора-Кулона та моделі ізотропного ущільнення для аналізу деформованого стану системи «грунтовий масив – ґрунтоцементна основа – жорсткий стрічковий штамп». Рекомендовано для пода-льшого практичного використання в геотехічній практиці модель Hardening soil model, як більш коректну в лінійній стадії роботи ґрунту, а для моделювання ҐЦЕ використовувати об’ємні елементи, як більш достовірні. Підтверджено ефективність методу армування основ вертикальними ҐЦЕ для поліпшення основ, складених з ґрунтів з низьким мо-дулем деформації

tray experiment

вертикальний ґрунтоцементний елемент

ґрунтова основа

осідання

vertical soil-cement element

soil base

settlement

comparison of calculation methods

метод скінченних елементів

лоткове дослідження

порівняння моделей розрахунку