Die mechanischen Reaktionseigenschaften von ungesättigten Fundamenten unter sofortiger lokaler Belastung sind ein Forschungsschwerpunkt im Bereich des Baugrund- und Felsingenieurwesens. Basierend auf der Fredlund-Theorie der doppelten Spannung variabler Größe und dem elastoplastischen konstitutiven Modell für ungesättigten Boden wurde eine voll gekoppelte Konsolidierungstheorie für ungesättigten Boden unter Berücksichtigung elastoplastischer Dehnungen entwickelt. Für die numerische Simulation wurde die multphysikalische Kopplungssoftware COMSOL eingesetzt, um die anfängliche Verteilung des überschüssigen Porenwasserdrucks, die Dissipationsregeln und die Entwicklung der plastischen Zone unter sofortiger lokaler Belastung zu analysieren und den voll gekoppelten Mechanismus zwischen elastoplastischer Dehnung und der Verteilung sowie Dissipation des überschüssigen Porenwasserdrucks zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die räumliche Verteilung des anfänglichen überschüssigen Porenwasserdrucks mit dem Typ der volumetrischen Verformung des Gründungsbodens zusammenhängt; im elastischen Zustand nimmt der überschüssige Porenwasserdruck im Lastwirkungsbereich mit der Tiefe ab, außerhalb dieses Bereichs treten in den oberflächennahen Schichten negative Werte auf; der überschüssige Porenwasserdruck in der plastischen Zone ist deutlich höher als im elastischen Bereich und korreliert positiv mit der plastischen Kompressionsvolumendehnung; Lastgröße und Lastbreite beeinflussen die Entwicklung der plastischen Zone; unter lokaler Last kann sich die plastische Zone entweder von der Oberfläche nach unten oder von der Basis nach oben entwickeln, und nach ihrem Durchdringen stimmt die räumliche Verteilung des überschüssigen Porenwasserdrucks über die Tiefe mit der von der Basis aus nach oben entwickelten plastischen Verformung überein; im Bereich der elastoplastischen Grenzfläche treten während der Druckdissipation zwei Mandel-Cryer-Effekte auf.

Konsolidierung ungesättigten Bodens; elastoplastische Verformung; lokale Last; überschüssiger Porenwasserdruck; Dissipationsregeln