Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Мангушев Рашид Абдуллович, доктор технических наук, член-корр. РААСН, профессор, Санкт-Петербургский Государственный Архитектурно-Строительный Университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; главный научный сотрудник Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Российской Академии Архитектурно-Строительных Наук, г. Москва, Российская Федерация. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-1077-0562 Паскачева Дарья Алексеевна, аспирант, Санкт-Петербургский Государственный Архитектурно-Строительный Университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; инженер Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Российской Академии Архитектурно-Строительных Наук, г. Москва, Российская Федерация. Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0001-6235-8604 |
| Название статьи. | Анализ испытаний слабых пылевато-глинистых грунтов в условиях простого сдвига |
| Аннотация. | Постановка задачи. Основной проблемой математического описания поведения пылевато-глинистых грунтов является многофакторность процессов, происходящих при деформировании грунта при сложном нагружении. Слабые грунты Санкт-Петербурга отличаются рядом ярко выраженных негативных свойств для строительства: высокая деформативность, низкая прочность, ползучесть и др., что осложняет проведение инженерных изыскания, построение математических моделей слабого грунта и геотехнический анализ в целом. Условия простого сдвига в недренированном режиме позволяют наиболее точно описывать поведение глинистых грунтов при откопке котлованов и устройстве насыпей. Целью работы является определение основных закономерностей поведения слабых пылевато-глинистых грунтов при нагружении в условиях простого сдвига. Задачи исследования заключаются в проведении испытаний слабых пылевато-глинистых грунтов ненарушенной структуры и грунтовых паст с дальнейшей интерпретацией результатов лабораторных исследований для описания поведения грунта. Результаты. В работе представлены результаты испытаний слабых пылевато-глинистых грунтов ненарушенной структуры и грунтовых паст в приборе простого сдвига. Сравнение дренированных и недренированных испытаний показывает значительно меньшие значения сдвиговой прочности без дренирования относительно дренированных испытаний. Анализ траекторий эффективных напряжений показывает влияние процессов дилатансии и контракции на поведение грунта при сдвиге. Образцы ненарушенного грунта показывают более сложные траектории эффективных напряжений с начальным снижением эффективных напряжений, аналогично испытаниям грунтовой пасты, и дальнейшим ростом эффективных напряжений после достижения 5% сдвиговой деформации. Сопоставлены значения полученных прочностных параметров грунтовой пасты и ненарушенного грунта: образцы показывают идентичное значение эффективного угла внутреннего трения и различные значения сцепления. Выводы. Результаты работы позволяют выделить основные процессы, происходящие при деформировании слабого глинистого грунта в условиях простого сдвига, а именно влияние дилатансии и контракции на траектории эффективных напряжений. Данные лабораторные исследования можно использовать для построения математической модели слабого глинистого грунта. |
| Ключевые слова. | слабый пылевато-глинистый грунт, математическая модель грунта, прибор простого сдвига, дилатансия, контракция, сдвиговое нагружение, грунтовая паста, переуплотнение |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Rashid A. Mangushev, Doctor of Technical Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Professor, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, St. Petersburg; Chief Scientific Officer, Research Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Moscow, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-1077-0562 Daria A. Paskacheva, postgraduate student, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, St. Petersburg; engineer, Scientific Research Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Moscow, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0001-6235-8604 |
| Title of the article | Analysis of tests of weak silty clay soils under simple shear conditions |
| Abstract. | Problem statement. The primary challenge in the mathematical description of silty–clay soil behavior lies in the multifactorial nature of the processes occurring during soil deformation under complex loading conditions. Weak soils of Saint Petersburg are characterized by a few pronounced unfavorable properties for construction purposes, including high deformability, low strength, creep, and others, which complicates engineering site investigations, the development of mathematical models for weak soils, and geotechnical analysis in general. Undrained simple shear conditions allow for the most accurate representation of clay soil behavior during excavation works and embankment construction. The aim of this study is to identify fundamental regularities in the behavior of weak silty–clay soils under loading in simple shear conditions. The objectives of the research include conducting tests on weak silty–clay soils with intact structure and on soil pastes, followed by interpretation of laboratory test results to describe soil behavior. Results. The paper presents the results of laboratory tests on weak silty–clay soils with intact structure and soil pastes using a simple shear apparatus. The comparison of drained and undrained tests demonstrates significantly lower shear strength values under undrained conditions compared to drained tests. Analysis of effective stress paths reveals the influence of dilatancy and contraction processes on soil behavior during shearing. Intact soil specimens show more complex effective stress paths, with an initial decrease in effective stresses – like those observed in soil paste tests – followed by an increase in effective stresses after reaching approximately 5% shear strain. The obtained strength parameters of the soil paste, and intact soil are compared: the specimens show identical values of the effective internal friction angle and different values of cohesion. Conclusions. The results make it possible to identify the principal processes governing the deformation of weak clay soils under simple shear conditions, specifically the influence of dilatancy and contraction on effective stress paths. The presented laboratory data can be used for the development of mathematical models of weak clay soils |
| Keywords. | soft silty clay soil, mathematical model of soil, simple shear plant, dilatancy, contraction, shear loading, soil paste, overconsolidation |
| Для цитирования: | Мангушев Р.А., Паскачева Д.А. Анализ испытаний слабых пылевато-глинистых грунтов в условиях простого сдвига // Известия КГАСУ, 2025, № 4 (74), с. 8-18, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/74.1, EDN: AHRJGY |
| For citations: | Mangushev R.A., Paskacheva D.A. Analysis of tests of weak silty clay soils under simple shear conditions // News of KSUAE, 2025, № 4 (74), p. 8-18, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/74.1, EDN: AHRJGY |
