Представьте расчёт котлована рядом с существующим зданием. Нас интересует не только устойчивость ограждения, но и перемещения в миллиметрах. При таких перемещениях поведение грунта может заметно отличаться от того, которое описывает жёсткость, определённая по участку испытания с большими деформациями.

В прошлой статье, посвященной моделям поведения грунта, я разбирал Hardening Soil (HS). Модель HSsmall сохраняет её основу — зависимость жёсткости от напряжённого состояния и разные модули для нагружения, одометрического сжатия и разгрузки. Дополнительно она учитывает повышенную жёсткость при очень малых сдвиговых деформациях и её снижение по мере роста деформаций.

К обычным параметрам HS добавляются два: • G₀ref — модуль сдвига при очень малых деформациях, приведённый к опорному эффективному напряжению. Единицы — кПа или МПа, в зависимости от системы единиц проекта. • γ₀,₇ — пороговая сдвиговая деформация, безразмерная величина. В формулировке PLAXIS при ней секущий модуль сдвига снижается примерно до 72% от G₀.

Это не «поправочный коэффициент», который можно одинаково принять для всех грунтов. Два грунта с похожими E₅₀ могут по-разному вести себя в зоне малых деформаций. Поэтому разница между HS и HSsmall особенно существенна там, где важен прогноз небольших перемещений: у ограждений котлованов, тоннелей, фундаментов и соседней застройки.

Откуда брать параметры? Для G₀ нужны данные, характеризующие жёсткость именно при малых деформациях: например, скорость распространения поперечных волн и плотность грунта либо соответствующие лабораторные испытания. γ₀,₇ определяют по кривой снижения модуля сдвига с ростом деформации или обоснованно калибруют по доступным испытаниям. Обычные результаты трёхосного сжатия полезны для базовых параметров модели, но сами по себе не дают автоматически оба дополнительных параметра HSsmall. ГОСТ 12248.3-2020 регламентирует трёхосные испытания; прямого универсального значения G₀ref или γ₀,₇ для каждого ИГЭ в нём нет.

На практике я бы проверял не только сами числа в карточке материала. Важны начальные напряжения, этапность строительства, работа контакта «грунт — конструкция» и чувствительность результата к G₀ref и γ₀,₇. Без этого более сложная модель может создать лишь видимость точности.

На иллюстрации — поле горизонтальных перемещений из моего расчёта ограждения котлована в PLAXIS 2D. В модели грунта использована HSsmall.

Какие параметры HSsmall вызывают у вас больше всего вопросов — G₀ или γ₀,₇?

Геотехнические расчёты и проверка проектных решений: https://geotehnic.tilda.ws/ #геотехника #PLAXIS #HSsmall #грунты #котлован