Vrozená anizotropie tuhosti jílu a její využití v numerické zpětné analýze deformací v nevystrojené kaverně při stanovení K0 v brněnském téglu
Abstrakt
Stanovení parametrů vrozené anizotropní tuhosti v oboru velmi malých přetvoření vyžaduje provedení zkoušek s použitím snímačů malých deformací umístěných na vzorku v kombinaci s piezoelektrickými prvky vysílajícími a snímajícími seismické smykové vlny. Implementace anizotropie pro účely hypoplastického modelu byla podmíněna tenzorovou formulací daného problému s ohledem na zvolený typ této anizotropie.
Modifikace hypoplastického modelu byla využita v analýze součinitele bočního tlaku v klidu překonsolidované zeminy v rámci numerického 3D modelu reálného geotechnického problému s uplatněným geotechnickým monitoringem. V této práci je pravděpodobný interval hodnot K0 brněnského jílu ("téglu") tuhé až pevné konzistence (zdánlivá vertikální překonsolidační napětí 1800 kPa, tj.
OCR 7) odhadnut na základě zpětné analýzy z konvergenčních měření v nevystrojené kruhové rozrážce a střední a mezní hodnoty tohoto rozmezí byly následně ověřeny prostřednictvím numerické analýzy úseku plného profilu tunelu. Výsledky simulace jsou ovlivněny především vrozenou anizotropií tuhosti zemin, která byla stanovena v rámci experimentálního programu.
Poměr maximálních smykových modulů αG činí 1,45, poměr vodorovného a svislého maximálního Youngova modulu αE je 1,67 a hodnota Poissonova čísla νtp se pohybuje v těsné blízkosti 0. Zemina byla modelována jako hypoplastický materiál.
Pro překonsolidovaný tégl činí odhad založený na OCR K0 = 1,3, zatímco Jákyho vztah udává K0 = 0,63 pro stav normální konsolidace. Hodnota stanovená zpětnou analýzou K0 činí 0,75.
Modelové predikce konvergencí jsou v dobré shodě s výsledky monitorování, což zvyšuje důvěryhodnost zvolené koncepce modelování. Rovnice založené na OCR pro výpočet K0 musí být používány s opatrností, protože K0 mnoha jílových masivů může být ve skutečnosti nižší.