Данные статического зондирования in-situ или модельных испытаний в глубоких плотных кварцевых песчаных слоях при высоком уровне напряжений крайне редки, что затрудняет установление корреляции между результатами статического зондирования и инженерными свойствами плотных глубоких песчаных слоев. Были проведены испытания в калибровочной камере высокого давления, для которых образцы плотного песка с относительной плотностью 74%~91% были подготовлены методом песчаного осаждения. Статическое зондирование выполнялось в камере калибровки при высоких уровнях напряжений от 0,5 до 2,0 МПа. Для описания деформационно-напряженного отклика плотного кварцевого песка при высоких напряжениях применялась модифицированная модель Мора-Кулона, а численное моделирование статического зондирования выполнялось с использованием произвольного большого деформирования Лагранжево-Эйлерова метода конечных элементов. Данный метод больших деформаций эффективно предотвращает сильные искажения сетки грунта вокруг наконечника конуса, обеспечивая сходимость расчетов. Численное моделирование хорошо согласуется с результатами калибровочных испытаний, что подтверждает надежность анализа больших деформаций. Анализ экспериментальных и численных данных показал, что сопротивление проникновению конуса является функцией относительной плотности песка и уровня напряжений, при этом его можно выражать базовой функцией, аналогичной функции при низком уровне напряжений. Проведен достаточный анализ параметров и подобраны параметры в формуле прогноза относительной плотности плотного кварцевого песка при высоких уровнях напряжений. Сравнение результатов формулы с испытаниями показало хорошую точность, относительная ошибка менее 30%.

глубокий кварцевый песок; плотный песок; статическое зондирование; высокий уровень напряжений; калибровочная камера; метод конечных элементов больших деформаций