Методы оптимизации параметров нелинейных грунтовых моделей для инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга

Спрос на качественный анализ физико-механических параметров грунта возрастает в связи с повышением сложности строительства и необходимостью использования нелинейных моделей для моделирования грунтового массива. Представлены результаты обработки инженерно-геологических изысканий, выполненных для территории Санкт-Петербурга. Рассматриваются методики по определению индекса качества образцов грунта и проводится оценка влияния качества образцов на их физико-механические параметры. Рассматриваются и сравниваются различные методики определения коэффициентов переуплотнения грунта, формирования природного напряженного состояния массива. Выполняется оценка влияния нарушенности структуры образца на объемную жесткость, принимаемую для нелинейных грунтовых моделей. Проводится корректировка компрессионной кривой двумя графическими методами с последующим сравнением их влияния на начальные геомеханические параметры. На базе выполненного анализа предложена методика определения и оптимизации входных параметров для моделей упрочняющегося грунта с использованием геотехнического программного комплекса PLAXIS. Описывается степень нарушенности образцов грунта для геотехнических условий Санкт-Петербурга, а также влияние различных параметров на результаты калибровки и степень сходимости с лабораторными данными.

Ключевые слова: коэффициент переуплотнения, нелинейные модели, грунтовый массив, Plaxis, SoilTest, трехосные испытания, компрессионные испытания, модель упрочняющегося грунта, численное моделирование.
Как процитировать:

Иовлев Г. А., Пискунов Н. С., Бахвалов Е. Д., Очкуров В. И. Методы оптимизации параметров нелинейных грунтовых моделей для инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 7. – С. 148–163. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_148.

Благодарности:
Номер: 7
Год: 2022
Номера страниц: 148-163
ISBN: 0236-1493
UDK: 624.131.2; 624.131.37
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_148
Дата поступления: 30.12.2021
Дата получения рецензии: 03.05.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.06.2022
Информация об авторах:

Иовлев Григорий Алексеевич1 — канд. техн. наук, ассистент кафедры, e-mail: Iovlev_ga@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-8615-390X,
Пискунов Никита Сергеевич1 — студент, e-mail: piscunov92@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-4099-7493,
Бахвалов Евгений Денисович1 — студент, e-mail: jenbah@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0003-0190-5605,
Очкуров Валерий Иванович1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Ochkurov@spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-3160-3811,
1 Санкт-Петербургский Горный университет.

 

Контактное лицо:

Бахвалов Е.Д., e-mail: jenbah@yandex.ru.

Список литературы:

1. Кутепов Ю. Ю., Боргер Е. Б. Численное моделирование процесса сдвижения породных массивов применительно к горно-геологическим условиям шахты имени Рубана в Кузбассе // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 5. — С. 66—75.

2. Карасев М. А., Буслова М. А., Вильнер М. А., Нуген Т. Т. Методика прогноза напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола на участке сопряжения с горизонтальной выработкой в соляных породах // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 628—637. DOI: 10.31897/PMI.2019.6.628.

3. Протосеня А. Г., Вербило П. Э. Изучение прочности на сжатие трещиноватого горного массива // Записки Горного института. — 2017. — Т. 223. — С. 51—57. DOI: 10.18454/ PMI.2017.1.51.

4. Komolov V., Belikov A., Demenkov P. Research on load-bearing constructions behavior during pit excavation under «Slurry Wall» protection // Lecture Notes in Civil Engineering. 2022, vol. 180, pp. 313—323. DOI: 10.1007/978-3-030-83917-8_29.

5. Игнатьев С. А., Судариков А. Е., Имашев А. Ж. Современные математические методы прогноза условий поддержания и крепления горных выработок // Записки Горного института. — 2019. — Т. 238. — С. 371—375. DOI: 10.31897/PMI.2019.4.371.

6. Деменков П. А., Голдобина Л. А., Трушко О. В. Метод прогноза деформации земной поверхности при устройстве котлованов в условиях плотной городской застройки с применением способа «стена в грунте» // Записки Горного института. — 2018. — Т. 233. — С. 480—486. DOI: 10.31897/PMI.2018.5.480.

7. Bringreve R. B. J. Automated model and parameter selection: incorporating expert input into geotechnical analyses // Geostrata. 2019, vol. 23, no. 1, pp. 38–45. URL: http://www. readgeo.com/geostrata/jan_feb_2019/MobilePagedArticle.action?articleId=1455782#article Id1455782.

8. Васенин В. А. Статистическая оценка параметров нарушения природной структуры лабораторных образцов глинистых отложений при инженерно-геологических изысканиях на территории Санкт-Петербурга и окрестностей // Инженерная геология. — 2018. — Т. 13. — № 6. — С. 48—65. DOI: 10.25296/1993-5056-2018-13-6-48-65.

9. Protosenya A. G., Lebedev M. O., Karasev M. A., Belyakov N. A. Geomechanics of lowsubsidence construction during the development space in large cities and megalopolises // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development. 2019, vol. 9, no. 5, pp. 1005–1014.

10. Грищенко А. И., Семенов А. С., Мельников Б. Е. Моделирование процессов деформирования и разрушения керна при его извлечении с больших глубин // Записки Горного института. — 2021. — Т. 248. — С. 243—252. DOI: 10.31897/PMI.2021.2.8.

11. Васенин В. А. Метод определения давления переуплотнения на основе статистических зависимостей распределения индекса компрессии. Ч. 1. Обоснование метода // Инженерная геология. — 2019. — Т. 14. — № 3. — С. 37—57. DOI: 10.25296/1993-50562019-14-3-37-57.

12. Васенин В. А. Метод определения давления переуплотнения на основе статистических зависимостей распределения индекса компрессии. Ч. 2. Особенности работы метода // Инженерная геология. — 2019. — Т. 14. — № 4. — С. 24—42. DOI: 10.25296/19935056-2019-14-4-24-42.

13. Mayne P. W., Coop M. R., Springman S. M., Huang A., Zornberg J. G. Geomaterial behavior and testing / Proceedings of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. vol. 4, 2009, pp. 2777—2872. DOI: 10.3233/978-1-60750-031-5-2777.

14. ГОСТ Р-58326-2018. Грунты. Методы лабораторного определения параметров переуплотнения. 01.06.2019.

15. Шашкин А. Г. Вязко-упруго-пластическая модель поведения глинистого грунта // Развитие городов и геотехническое строительство. — 2011. — № 2. — С. 1—32.

16. Алексеев А. В., Иовлев Г. А. Адаптация модели упрочняющегося грунта (hardening soil) для инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 4. — С. 75—87. DOI: 10.25018/0236-14932019-04-0-75-87.

17. Brinkgreve R. B. J., Engin E., Swolfs W. M. Plaxis 2D manual. Rotterdam, Netherlands, Balkema, 2017, 816 p.

18. Деменков П. А., Трушко О. В., Комолов В. В. Прогноз оседания поверхности земли при сооружении котлована вблизи застройки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2019. — № 2. — С. 300—309.

19. Smirnova O. M. Rheologically active microfillers for precast concrete // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018, vol. 9, no. 8, pp. 1724—1732.

20. Robertson P. K., Cabal K. L. Guide to cone penetration testing for geotechnical engineering. 6th edition, Gregg Drilling & Testing Inc., USA, 2015, 143 p.

21. Гольдфельд И. З. Практика расширенного анализа результатов полевых испытаний грунтов сваями и зондированием // Геотехника. — 2013. — № 3. — С. 48—66.

22. Terzaghi K., Peck R. B. Mesri G. Soil mechanics in engineering practice. John Wiley and Sons, New York, 1996, 592 p.

23. Lunne T., Berre T., Strandvik S. Sample disturbance effect in soft low plasticity Norwegian clay / Proceedings of the Conference on Recent Developments in Soil Mechanics. Rio-deJaneiro, 1997, pp. 81–102.

24. Yanhouide J. A. G. Consolidation parameters for embankment settlement on soft clay soils in Houston area, 2007. DOI: 10.13140/RG.2.1.2417.6728.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.