Решение геотехнических задач в транспортном строительстве. Расчёты устойчивости

В видеообзоре рассмотрены возможности программного комплекса PLAXIS для решения геотехнических задач в области транспортного строительства: основные виды расчетов земляного полотна автомобильных и железных дорог. Информация будет полезной для специалистов, которые занимаются расчётами грунтовых сооружений (дамб, насыпей) на грунтовом основании, в том числе на слабых грунтах.
Часть 3. Расчёты устойчивости. Показаны недостатки аналитического подхода к определению коэффициента устойчивости, связанного с разницей результатов по разным методам. Приведено краткое описание альтернативного метода оценки устойчивости и сопоставление результатов с методом Г. М. Шахунянца.
Содержание:
- Часть 0. Введение. и Часть 1. Нормативная база
• Решение геотехнических...
- Часть 2. Инструменты моделирования
• Решение геотехнических...
- Часть 3. Расчёты устойчивости
• Решение геотехнических...
- Часть 4. Стабильность оснований
• Решение геотехнических...
- Часть 5. Расчёты осадки оснований и консолидации
• Решение геотехнических...
- Часть 6. Учёт упрочнения грунта (оптимизация стоимости)
• Решение геотехнических...
- Часть 7. Пример расчёта
• Решение геотехнических...
О PLAXIS:
www.plaxis.ru
База знаний PLAXIS:
www.notion.so/...
Телеграм-канал PLAXIS Russia:
t.me/plaxis_ru...
Раздел Поддержка на сайте plaxis.ru:
www.plaxis.ru/...
НИП-Информатика
www.nipinfor.ru
[e-mail]
[phone]

[@АлександрМалофеев-л4л]

Посмотрел с удовольствием

[@MaxFedotoff]

Хорошее видео, спасибо!
Как правильно подобрать допустимую крутизну откоса котлована в Plaxis?
Потому что в нем результаты получаются по углу естественного откоса, то есть углу внутреннего трения песка.
При этом в нормативной литературе (СП 381.1325800.2018 табл.М.1) даются крутизны существенно его превышающие от 45° до 63 градусов), а не 30°, как получается в Plaxis.

[@ЕвгенийФедоренко-ь1э]

Здравствуйте! PLAXIS - прежде всего инструмент, причем, надо сказать, универсальный. Его можно использовать как самый простой инженерный калькулятор и как сложнейший геотехнический вычислительный комплекс. В первом случае необходимы упрощения и допущения, иначе по-простому задачу не решить. Тогда, как написано в нормативной инструкции, ориентированной на выполнение таких упрощенных вычислений (например, СП 35.13330), угол трения песка 35 градусов, а сцепление равно нулю. Это неплохо для ручного счета, поскольку обеспечит определенный запас надежности (по крайней мере должно) и компенсирует упрощения и допущения метода. Однако это не реалистично. Отсюда использование в практике расчетов угла трения 30 градусов (как расчетного значения для нормативного 35). И попытки "возвести" из такого грунта в программе откос 1:1,5 (а это уже чуть больше 32 градусов). В том числе и Ваше высказывание, что откосы получаются по углу трения. Теперь вернемся ко второму варианту: PLAXIS - профессиональный инструмент геотехника, следовательно часть допущений и упрощений (полностью от них конечно не избавиться) можно исключить. Для этого есть модели, которые так или иначе могут более реалистично описать поведение грунтов + другие теории механики грунтов. Так вот, применительно к таблице М.1 в пункте М.3 указано, что речь идет о поведении "с учетом капиллярного поднятия". Ограничиваясь уже изложенным объемом, просто предлагаю посмотреть наглядный пример того, как песок может держать такие углы при условии задействования теории неводонасыщенного поведения (теорию можно посмотреть в статье В.И. Осипова в Грунтоведении №2 2013г): www.notion.so/plaxisrussia/PLAXIS-7cb993142766400999e40b987d4b146b#e53856eb9055476e8e80e394d741455d
(смотреть раздел Неполностью водонасыщенные грунты. Unsaturated soil). Ну а кроме того, на поведение песка влияет его степень плотности, и у плотного песка БУДЕТ сцепление! Только не "клей" как в глинах, а зацепление (дилатантное поведение).

[@MaxFedotoff]

@@ЕвгенийФедоренко-ь1э Спасибо за развернутый ответ!
По вопросу устойчивости в Plaxis методом fi c reduction есть еще один вопрос, связанный с численным решением.
А именно - нужно ли анализировать кривую в ходе решения в Calculation progress, например когда она заходит ниже 1, а потом вновь возвращается в допустимые числа 1,2 и важно только конечное полученное число?

[@ЕвгенийФедоренко-ь1э]

Исходя из принципа расчета, а он заключается в отыскании критического механизма разрушения, уместно будет делать такой анализ (хотя это на усмотрение автора расчета). Суть в том, что когда происходят резкие падения в графике, это означает, что программа "перескочила" с одного положения поверхности скольжения на другое. Простой пример, когда вместо классической кривой обрушения насыпи Вы получаете локальную область в откосе или под местом приложения нагрузки. Ну а в сложных схемах может быть и такая ситуация, когда две разные поверхности скольжения могут иметь близкие значения Куст, тогда программа начинает "метаться" между ними. Падение ниже 1, как правило, может наблюдаться в случаях, когда предыдущая фаза имела состояние, близкое к критическому по какому-либо критерию (не обязательно для реалистичного состояния). В том и состоит искусство геотехника, что бы на основании имеющихся результатов оценить верный ли механизм разрушения (не является ли он чисто математическим и лишенным физического смысла) выбрала программа или следует внести корректировки в настройки расчета для поиска более реалистичного. Ну а на счет важности последнего числа (1,2), то думаю нет смысла рассуждать про достаточность количества шагов, это всем известно. Однако в методе снижения прочности есть еще одна интересная особенность: можно оценить второе предельное состояние через коэффициент снижения прочности Msf. Например, для подпорной стенки при известном допуске горизонтального смещения, по графику для соответствующей точки посмотреть какое значение коэффициента запаса будет при достижении предельного значения перемещений.

[@PlaxisRussia]

@@MaxFedotoff Здравствуйте. Немного дополню ответ Евгения Владимировича, как подтверждение его слов. Мы недавно разместили в нашей Базе знаний ответ на этот вопрос, который задавали на форуме PLAXIS: www.notion.so/plaxisrussia/b5c6499ee4974720930ef088d502f7f3.