Материалы по геотехнике — модели грунта, МКЭ, нормативы

Базовый численный метод для расчётов грунтовых массивов и взаимодействия с конструкциями. Разбивает массив на тысячи элементов и решает уравнения равновесия в узлах — позволяет определить деформации, напряжения и устойчивость в одной связанной модели.

Как считают осадку фундамента: метод послойного суммирования по СП 22.13330.2016 — формула, коэффициент β, граница сжимаемой толщи — и МКЭ-моделирование там, где линейная схема не работает. Отдельно — осадка свайного поля через условный фундамент по СП 24.13330.2021.

Базовая упруго-идеально-пластическая модель для МКЭ-расчётов. Пять параметров, критерий прочности τ = c + σₙ · tg φ, билинейная диаграмма «напряжение — деформация». Применяется там, где ключевое поведение грунта — на пределе прочности.

Нелинейная модель с изотропным упрочнением и тремя модулями жёсткости. Гиперболическая диаграмма «напряжение — деформация», зависимость жёсткости от напряжения. Промышленный стандарт для расчёта деформаций в задачах оценки влияния строительства (ОВС), глубоких котлованах и прогнозе осадок.

Специализированная модель для мягких нормально-консолидированных грунтов: глин, илов, торфов. Логарифмическая компрессионная зависимость, параметры λ* и κ*, учёт критического состояния. Расширение SSC добавляет вторичную консолидацию — ползучесть грунта во времени. Промышленный стандарт для расчёта осадок насыпей на слабых основаниях, проектирования сооружений в Санкт-Петербурге, Архангельске, на Ямале.

Классическая модель критического состояния, разработанная кембриджской школой в 1968 году. Эллиптическая поверхность текучести в плоскости (p′, q), ассоциированный закон пластического течения, параметры λ, κ, M. Теоретическая основа всех современных моделей для мягких грунтов (Soft Soil, S-CLAY1, MIT-E3). В практике применяется для нормально-консолидированных глин и как эталон для калибровки других моделей.

Прежде чем собирать МКЭ-модель котлована, нужно решить, какие существующие здания включать в расчёт. Для этого СП 22.13330.2016 вводит предварительную зону влияния — эмпирические кратности глубины котлована по п. 9.36. Разбираем, как они назначаются, чем предварительная зона отличается от окончательной и когда прогноз допускается не выполнять.