Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

Н. А. Калашник гидродинамических характеристик, формирующихся фильтрационно-деформационных процессов на надежность насыпного грунтового сооружения. Для этих целей в программном комплексе PLAXIS 3D были проведены следующие типы расчетов для 34 вариантов параметрического сочетания: гравитационное нагружение, пластическое деформирование, совместный фильтрационно-деформационный расчет, оценка надежности. На основе многовариантных расчетов выявлены особенности фильтрационно­ деформационного состояния насыпного грунтового сооружения, заключающиеся в интенсивном развитии смещений слагающих его грунтов в приповерхностной части гребня с локализацией по оси формирующейся зоны повышенной фильтрации (рис. 2 , а , красный цвет). Развитие зоны повышенной фильтрации от минимальной к максимальной создает все предпосылки для образования на данном участке сооружения механического размыва (прорана) (рис. 2 , б ). а б Рис. 2. Палитры фильтрационно-деформационного состояния фрагмента насыпного грунтового сооружения при минимальном (а) и максимальном (б) размерах зоны фильтрации Fig. 2. Palettes of filtrational and deformation condition of a bulk soil dam fragment with minimum (a) and maximum (б) sizes of filtration zone Во всех вариантах гидрогеомеханического компьютерного моделирования исследовалось параметрическое влияние основных деформационных свойств грунтов сооружения: сцепления С и угла внутреннего трения ф. На первом этапе, при прочих равных условиях, задавалось изменение значений сцепления С от 1 до 10. Коэффициент надежности рассчитывался для трех вариантов рассматриваемых размеров зоны и соответствующей фильтрации: минимальной, средней и максимальной (рис. 3, а). На втором этапе выполнен анализ зависимости коэффициента надежности сооружения от угла внутреннего трения грунтов ф. Для этого, при прочих равных условиях, задавалось изменение ф от 10 до 43. Коэффициент надежности сооружения также рассчитывался для трех вариантов размеров зоны фильтрации: минимальной, средней и максимальной (рис. 3, б). Обсуждение результатов Анализ рассчитанных значений коэффициента надежности в зависимости от сцепления С грунтов сооружения позволяет сделать следующие выводы. При минимальной фильтрации снижение сцепления приводит к незначительному уменьшению коэффициента надежности. Для средней фильтрации снижение сцепления до 5 и ниже обусловливает значения коэффициента надежности менее 1, с последующим пропорциональным снижением. В случае с максимальной фильтрацией только значение сцепления С, равное 10, обеспечивает коэффициент надежности чуть выше 1. Для этого случая уменьшение сцепления приводит к соответствующему снижению надежности сооружения вплоть до значения 0,64. 72 http://www. naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/