В модели Мора—Кулона жёсткость грунта задаётся одним постоянным значением E. Это удобно для первого приближения, но реальный грунт ведёт себя иначе: его жёсткость зависит от уровня напряжений и от того, нагружаем мы его впервые или разгружаем и нагружаем повторно. Hardening Soil, или HS, — упругопластическая модель с изотропным упрочнением. Она описывает два механизма: сдвиговое упрочнение при девиаторном нагружении и объёмное упрочнение при первичном сжатии. До достижения предельного состояния поверхность текучести расширяется, а прочность по-прежнему задаётся параметрами Мора—Кулона: c′ [кПа], φ′ [град.] и ψ [град.]. Главное отличие HS — три опорные жёсткости. E₅₀ʳᵉᶠ [кПа или МПа] — секущий модуль при первичном трёхосном нагружении, определяемый на уровне 50% от предельного девиатора. Он в значительной степени управляет деформациями при активном нагружении. Eₒₑdʳᵉᶠ [кПа или МПа] — касательная жёсткость при первичном компрессионном нагружении. Она влияет на расчёт осадок при сжатии грунта без возможности бокового расширения. Eᵤᵣʳᵉᶠ [кПа или МПа] — жёсткость при разгрузке и повторном нагружении. Она особенно важна при разработке котлована, поэтапном строительстве и изменении нагрузки на основание. Индекс ref означает, что значения приведены к опорному напряжению pʳᵉᶠ [кПа]. Показатель степени m [–] задаёт, насколько жёсткость изменяется с уровнем напряжений. В документации PLAXIS для предварительной оценки обычно принимают m около 0,5 для песков и около 1,0 для мягких грунтов. Дополнительно задаётся νᵤᵣ [–] — коэффициент Пуассона при разгрузке и повторном нагружении. В PLAXIS предусмотрены начальные значения Eᵤᵣʳᵉᶠ = 3E₅₀ʳᵉᶠ и νᵤᵣ = 0,2. Откуда брать параметры? ГОСТ 12248.3-2020 регламентирует трёхосные испытания, по которым получают прочностные и деформационные характеристики. Их результаты служат основой для определения c′, φ′ и E₅₀. ГОСТ 12248.4-2020 устанавливает метод компрессионных испытаний, данные которых используют при определении Eₒₑd. Для Eᵤᵣ нужна ветвь разгрузки и повторного нагружения в программе испытания. Чтобы определить m, нужны испытания при нескольких уровнях напряжений. ГОСТ 20522-2012 применяют для статистической обработки результатов. Российские стандарты регламентируют испытания, но не формируют готовую строку параметров Hardening Soil. Переход от протоколов к E₅₀ʳᵉᶠ, Eₒₑdʳᵉᶠ, Eᵤᵣʳᵉᶠ и m требует интерпретации кривых, приведения к опорному давлению и проверки модели на лабораторных траекториях нагружения. HS подходит для расчётов осадок, котлованов, насыпей, фундаментов и поэтапного строительства, когда важно различать первичное нагружение и разгрузку. При этом модель не описывает повышенную жёсткость в области очень малых деформаций — для таких задач применяют HSsmall. Ползучесть и длительные деформации также требуют другой постановки. На практике качество расчёта определяет не количество введённых параметров, а их согласованность с грунтом, напряжённым состоянием, дренированием и этапами строительства. В следующей публикации разберу, как читать E₅₀, Eₒₑd и Eᵤᵣ на испытательных кривых. https://geotehnic.tilda.ws/ #геотехника #HardeningSoil #PLAXIS #грунты #проектирование #строительство