2022-04-18 |
Вероятностная процедура исследований свойств грунтов и проектирования оснований |
 Профили лобового сопротивления и модуля деформации: 1,2,3,4 – номера точек зондирования на расстоянии не более 2 м друг от друга Инженерно-геологические условия обычно представляются как слои (или зоны) однородного материала, в которых предполагается, что каждый слой однороден и поэтому присваивается единый набор значений свойств (ГОСТ 20522 - 2012). Это упрощение приводит к использованию средних значений свойств (или других единичных репрезентативных значений) для каждого слоя и позволяет проводить детерминированный анализ оснований и фундаментов, приводящий к единому коэффициенту безопасности (FOS). Однако методы полевых испытаний, такие как испытания статическим и динамическим зондированием (CPT), с помощью которых можно получить непрерывные профили грунта, показали, что значения свойств грунта не одинаковы внутри слоя и отличаются от одной точки к другой и следовательно, слои грунта не являются однородными. Неоднородность не ограничивается только прочностью грунта, но включает в себя и другие свойства, такие как деформируемость и проницаемость. Следовательно, для учета изменчивости свойств грунтов в пространстве, необходимо использовать стохастические метода анализа.  Цифровой инженерно-геологический разрез Эта процедура выполняется в следующей последовательности: 1. Проводятся исследования свойств грунтов, например, используя метод статического зондирования. В результате исследований определяются начальные значения характеристики грунтов в местах зондирования; 2. Используя локальные значения характеристик грунтов генерируются пространственные случайные поля свойств грунтов на площадке исследований. Например, методом кригинга; 3. Поведение фундамента или склона грунта последовательно анализируется для различных случайных полей как часть моделирования методом Монте-Карло. Это приводит к "диапазону’ результатов с различными коэффициентами безопасности в отличие от традиционного подхода, когда для однородного основания находится один коэффициент безопасности. Затем результаты обрабатываются статистическими методами, с помощью которых может быть получено более значимая оценка оснований фундаментов, основанная на надежности (например, вероятность превышения нормативной осадки или несущей способности); 4. Известны два основных методов оценки надежности, с помощью которых конечные элементы объединяются с изменчивостью свойств грунта: один из них - стохастический метод конечных элементов (SFEM), в котором неопределенности свойств грунта заменены абсолютными определениями в матрице жесткости. Решение этого метода приводится к функции плотности вероятности. Метод конечных элементов случайного поля (RFEM), в котором вероятность события определяется несколькими реализациями задачи с использованием случайных полей свойств материала в рамках моделирования методом Монте-Карло. RFEM вычислительно медленнее, чем SFEM; однако он требует меньше памяти во время вычислений.  Механизм разрушения склона при различных случайных полях параметров прочности с и φ |