Experimental, Numerical, and Computational Contributions to Address Critical Challenges of Soil Behaviour under Cyclic, Hydraulic, and Thermal Loads

Abstract

Pochopení spřažených termo-hydro-mechanických procesů v zeminách představuje zásadní výzvu v geomechanice, zejména s ohledem na skutečnost, že technická infrastruktura je stále častěji vystavena proměnlivým environmentálním a provozním podmínkám. Tato disertační práce integruje experimentální, numerické a výpočetní přístupy s cílem řešit klíčové mezery v odborné literatuře týkající se chování zemin za spřažených termo-hydro-mechanických podmínek. Výzkum zahrnuje tři vzájemně se doplňující studie. První hodnotí použitelnost Minerova pravidla pro akumulované axiální přetvoření na základě řízených jednorozměrných cyklických oedometrických zkoušek na hrubozrnných a jemnozrnných zeminách, podpořených hypoplastickými simulacemi. Druhá studie rozvíjí fyzikálně informovanou neuronovou síť, která predikuje nasycenou hydraulickou vodivost zeminy a parametry retenční křivky půdní vody z běžně dostupných popisných veličin, přičemž využívá formulaci van Genuchtenova typu k zajištění fyzikální konzistence a robustní generalizace. Třetí studie charakterizuje mechanickou odezvu jemnozrnné zeminy při řízených změnách matricového sání a teploty a využívá tento soubor dat ke kalibraci spřaženého termo-hydro- mechanického hypoplastického modelu schopného reprodukovat monotónní i cyklické zatěžovací dráhy. Společně...