Применение современных вычислительных методов в геотехнике позволяет проводить расчеты с использованием нелинейных моделей механического поведения. Данные модели грунтов включают в себя большое количество параметров, определение которых не всегда может быть выполнено напрямую, а справочные или архивные данные зачастую отсутствуют. В таких случаях разработчики моделей и вычислительных программных комплексов рекомендуют определять значения путем подбора и сопоставления моделирования с экспериментальными данными (калибровкой). При подборе параметров нелинейной модели грунтов основной задачей исследователя является обеспечение наилучшего приближения к экспериментальным кривым, полученным в условиях такого же напряженно-деформированного состояния. Данная операция может выполняться вручную либо с применением алгоритма оптимизации, но зачастую объективные показатели качества отсутствуют: оценка проводится пользователем субъективно. Независимо от конкретного вида испытания и модели, необходимо достоверно воспроизвести упругое и пластическое деформирование как при сдвиге, так и при объемном сжатии. Для большинства моделей грунтов требуется описание перехода к их упрочнению, а в некоторых случаях и разупрочнению. Кроме того, необходимо достоверное воспроизведение моделью предела прочности грунтов. Выбор модели и ее параметров требует от исследователя высокой квалификации как в части понимания преобладающих на каждом этапе испытания процессов, так и функциональных возможностей конкретной модели. В настоящей работе приведены результаты оптимизации параметров моделей Hardening Soil и Soft Soil для частных экспериментальных кривых, проанализированы причины возникающих расхождений и возможные пути их устранения.

1. Зарецкий Ю.К., Ломбардо В.Н., 1983. Статика и динамика грунтовых плотин. Энергоатомиздат, Москва.
2. Мельников Р.В., Сагитова Р.Х., 2016. Калибровка параметров модели Hardening Soil по результатам лабораторных испытаний в программе SoilTest. Академический вестник УралНИИпроект РААСН, № 3(30), c. 79–83.
3. Мирный А.Ю., Будошкина К.А., Шишкина В.В., 2017. Статистический анализ параметров модели Hardening Soil для грунтов Московского региона. Геотехника, № 4, с. 58–64.
4. Соколова О.В., 2014. Подбор параметров грунтовых моделей в программном комплексе Plaxis 2D. Инженерно-строительный журнал, № 4(48), с. 10–16, https://doi.org/10.5862/MCE.48.2.
5. Строкова Л.А., 2009. Калибровка параметров упругости упруго-пластической модели путем моделирования лабораторных испытаний. Известия Томского политехнического университета, Том 315, № 1, с. 87–92.
6. Brinkgreve R.B.J., 1994. Geomaterial models and numerical analysis of softening. DSc Thesis, Delft University of Technology, Delft, The Netherlands. URL: http://resolver.tudelft.nl/uuid:6738de62-4dde-45b0-b3bd-3635504767c2 (дата обращения: 15.11.2021).
7. Burland J.B., 1965. The yielding and dilation of clay. Geotechnique, Vol. 15, No. 2, pp. 211–214, https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.2.211.
8. Duncan J.M., Chang C.Y., 1970. Nonlinear analysis of stress and strain in soil. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, Vol. 96, No. 5, pp. 1629–1653.
9. Janbu N., 1963. Soil compressibility as determined by oedometer and triaxial tests. Proceedings of the 3th European regional Conferences on soil mechanics and geotechnical engineering, Wiesbaden, Germany, 1963, pp. 19–25.
10. Kondner R.L., 1963. Hyperbolic stress-strain response: cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division,
Vol. 89, No. SM1, pp. 115–143, https://doi.org/10.1016/0022-4898(64)90153-3.
11. Kondner R.L., Zelasko J.S., 1963. Void ratio effects on the hyperbolic stress-strain response of a sand. Proceedings of the 2nd PanAmerican Conference on soil mechanics and foundation engineering, Vol. 1, Sao Paulo, Brazil, 1963, pp. 289–394.
12. Roscoe K.H., Schofield A.N., Wroth C.P., 1958. On the yielding of soils. Geotechnique, Vol. 8, No. 1, pp. 22–53.
13. Schanz T., Vermeer P.A., Bonnier P.G., 1999. The hardening-soil model: formulation and verification. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, pp. 281–290.
14. Schofield A.N., Wroth C.P., 1968. Critical state soil mechanics. McGraw-Hill Companies, New York, NY, USA.
15. Van der Sloot М., 2022. PLAXIS 3D-CE-V22 Tutorial. Publishing house of the Delft University of Technology, Delft, The Netherlands.
16. Официальный сайт компании Rocscience Inc. URL: https://www.rocscience.com/ (дата обращения: 15.11.2021).

БОРЦОВ Д.А.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, danjgt@rambler.ru
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119991, Россия
МИРНЫЙ А.Ю.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, MirnyyAY@mail.ru

Modern computational methods in geotechnics allow calculations using nonlinear models of mechanical behavior. These models include a large number of parameters, which cannot always be defined directly, and there is no reference data. In such cases, the developers of models and computational software systems recommend determining the values by selecting and comparing the simulation with experimental data (calibration). When selecting the nonlinear model parameters, the main task of the operator is to ensure the best approximation to the experimental curves obtained under the same stress-strain state. This operation can be performed manually or using an optimization algorithm, but there are no objective quality indicators: the evaluation is carried out subjectively by the user. Regardless of the specific type of test and model, it is necessary to reliably reproduce elastic deformation, plastic deformation during both shear and volumetric compression. For most soils, a description of the transition to hardening, and in some cases, softening, is required. In addition, reliable reproduction of the tensile strength by the model is necessary. The choice of a model and its parameters requires high qualifications from the user, both in terms of understanding the processes prevailing at each stage of the test, and the functionality of a specific model. This paper attempts to provide general recommendations for the analysis of experimental dependencies, which allows choosing the optimal model for subsequent calculation.

1. Zaretskiy Yu.K., Lombardo V.N., 1983. Statics and dynamics of soil dams. Energoatomizdat, Moscow. (in Russian)
2. Melnikov R.V., Sagitova R.Kh., 2016. Сalibration of “Hardening Soil” model pametres according to the results of laboratory testing in program “SoilTest”. Akademicheskij Vestnik UralNIIproekt RAASN, No. 3(30), pp. 79–83. (in Russian)
3. Mirnyy A.Yu., Budoshkina K.A., Shishkina V.V., 2017. Statistical analysis of Hardening Soil model mechanical parameters for Moscow region soils. Geotechnics, No. 4, pp. 58–64. (in Russian)
4. Sokolova O.V., 2014. The selection of soil models parameters in PLAXIS 2D. Magazine of Civil Engineering, No. 4(48), pp. 10–16, https://doi.org/10.5862/MCE.48.2. (in Russian)
5. Strokova L.A., 2009. Adjustment of elasticity parameters of elasto-plastic model by laboratory test simulation. Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta, Vol. 315, No. 1, pp. 87–92. (in Russian)
6. Brinkgreve R.B.J., 1994. Geomaterial models and numerical analysis of softening. DSc Thesis, Delft University of Technology, Delft, The Netherlands.
URL: http://resolver.tudelft.nl/uuid:6738de62-4dde-45b0-b3bd-3635504767c2 (accessed: 15 November 2021).
7. Burland J.B., 1965. The yielding and dilation of clay. Geotechnique, Vol. 15, No. 2, pp. 211–214, https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.2.211.
8. Duncan J.M., Chang C.Y., 1970. Nonlinear analysis of stress and strain in soil. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, Vol. 96, No. 5, pp. 1629–1653.
9. Janbu N., 1963. Soil compressibility as determined by oedometer and triaxial tests. Proceedings of the 3th European regional Conferences on soil mechanics and geotechnical engineering, Wiesbaden, Germany, 1963, pp. 19–25.
10. Kondner R.L., 1963. Hyperbolic stress-strain response: cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division,
Vol. 89, No. SM1, pp. 115–143, https://doi.org/10.1016/0022-4898(64)90153-3.
11. Kondner R.L., Zelasko J.S., 1963. Void ratio effects on the hyperbolic stress-strain response of a sand. Proceedings of the 2nd PanAmerican Conference on soil mechanics and foundation engineering, Vol. 1, Sao Paulo, Brazil, 1963, pp. 289–394.
12. Roscoe K.H., Schofield A.N., Wroth C.P., 1958. On the yielding of soils. Geotechnique, Vol. 8, No. 1, pp. 22–53.
13. Schanz T., Vermeer P.A., Bonnier P.G., 1999. The hardening-soil model: formulation and verification. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, pp. 281–290.
14. Schofield A.N., Wroth C.P., 1968. Critical state soil mechanics. McGraw-Hill Companies, New York, NY, USA.
15. van der Sloot М., 2022. PLAXIS 3D-CE-V22 Tutorial. Publishing house of the Delft University of Technology, Delft, The Netherlands.
16. The official site of the Rocscience Inc. URL: https://www.rocscience.com/ (accessed: 15 November 2021).

DANIIL A. BORTSOV*
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; danjgt@rambler.ru
Address: Bld. 1, Leninskie Gory, 119991, Moscow, Russiа
ANATOLY YU. MIRNYY
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; MirnyyAY@mail.ru