<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2025.48.1.001</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1765</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Анализ устойчивости водонасыщенных грунтов при циклическом воздействии: математические модели и прогнозы</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Analysis of the stability of water-saturated soils under cyclic influence: mathematical models and forecasts</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0008-2484-591X</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Тишин</surname>
              <given-names>Никита Романович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Tishin</surname>
              <given-names>Nikita Romanovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>tnick1502@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Озмидов</surname>
              <given-names>Олег Ростиславович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Ozmidov</surname>
              <given-names>Oleg Rostislavovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>ozmidov@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-6932-0016</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Пролетарский</surname>
              <given-names>Андрей Викторович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Proletarsky</surname>
              <given-names>Andrey Viktorovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>pav@bmstu.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-3</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">АО МОСТДОРГЕОТРЕСТ Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана</aff>
        <aff xml:lang="en">JSC MOSTDORGEOTREST Bauman Moscow State Technical University</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-2">
        <aff xml:lang="ru">АО МОСТДОРГЕОТРЕСТ</aff>
        <aff xml:lang="en">JSC MOSTDORGEOTREST</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-3">
        <aff xml:lang="ru">Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана</aff>
        <aff xml:lang="en">Bauman Moscow State Technical University</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2025.48.1.001</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1765"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>В статье рассматривается математическое моделирование разжижения грунтов под воздействием динамических нагрузок, таких как сейсмические штормовые или техногенные циклические воздействия. Процесс разжижения, при котором грунт теряет прочность и несущую способность, имеет критическое значение для оценки безопасности строительных объектов, особенно в районах с повышенной сейсмической активностью или с водонасыщенными грунтами. Для моделирования использовались несколько подходов, включая следующие функции: экспоненциальная функция из работы H. Bilge et al. (2009), логарифмическая функция из работы V. Lentini et al. (2018), Пауэр-функция (степенная), предложенная C. Guoxing et al. (2018), дополнительная логарифмическая функция из исследования E. Meziane et al. (2021), гиперболическая функция, предложенная авторами, которые аппроксимировали устойчивость грунта к циклическим воздействиям. В исследовании были проанализированы данные лабораторных испытаний для различных типов грунтов, объединенных в инженерно-геологические элементы. Каждая функция была проанализирована с точки зрения точности аппроксимации, с использованием метода наименьших квадратов, что позволило минимизировать отклонения между экспериментальными и теоретическими значениями. При оценке функций учитывалось, как каждая из них ведет себя при большом числе циклов нагружения, что важно для прогнозирования разжижения при интенсивных и продолжительных нагрузках. Выбор оптимальной функции производился с помощью сравнения метрик MSE и R2, представленных в таблицах результатов. Применение результатов исследования имеет практическое значение в геотехническом проектировании, особенно для расчета фундаментов и подземных конструкций в условиях потенциально разжижаемых грунтов. Выбор наиболее подходящей функции для моделирования разжижения грунтов позволяет предсказать устойчивость грунтов при длительных и интенсивных циклических нагрузках, минимизируя риск деформации и разрушения конструкций.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The article discusses the mathematical modeling of soil liquefaction under the influence of dynamic loads, such as seismic, storm, or technogenic cyclic impacts. The liquefaction process, in which soil loses strength and bearing capacity, is critical for assessing the safety of construction objects, especially in areas with increased seismic activity or water-saturated soils. Several approaches were used for modeling, including the following functions: the exponential function from the work of H. Bilge et al. (2009), the logarithmic function from the work of V. Lentini et al. (2018), the power function (polynomial) proposed by C. Guoxing et al. (2018), an additional logarithmic function from the study of E. Meziane et al. (2021), and a hyperbolic function proposed by the authors of this article, which approximated the soil's resistance to cyclic impacts. The study analyzed laboratory test data for various soil types, combined into engineering-geological elements. Each function was analyzed in terms of approximation accuracy using the least squares method, which minimized the deviations between experimental and theoretical values. When evaluating the functions, consideration was given to how each behaves under a large number of loading cycles, which is important for predicting liquefaction under intense and prolonged loads. The selection of the optimal function was made by comparing the MSE and R2 metrics presented in the results tables. The application of the research results has practical significance in geotechnical design, especially for calculating foundations and underground structures in conditions of potentially liquefiable soils. Choosing the most suitable function for modeling soil liquefaction allows predicting soil stability under long-term and intense cyclic loads, minimizing the risk of deformation and destruction of structures.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>разжижение грунтов</kwd>
        <kwd>математическое моделирование</kwd>
        <kwd>геотехническая инженерия</kwd>
        <kwd>динамические нагрузки</kwd>
        <kwd>функция разжижения грунтов</kwd>
        <kwd>потенциал разжижения</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>soil liquefaction</kwd>
        <kwd>mathematical modeling</kwd>
        <kwd>geotechnical engineering</kwd>
        <kwd>dynamic loads</kwd>
        <kwd>soil liquefaction function</kwd>
        <kwd>liquefaction potential</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Gratchev I.B., Sassa K., Osipov V.I., Sokolov V.N. The liquefaction of clayey soils under cyclic loading. Engineering Geology. 2006;86(1):70–84. https://doi.org/10.1016/J.ENGGEO.2006.04.006</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Моргунов К.П., Колосов М.А. Проблемы разжижения грунтов в основаниях гидротехнических сооружений. Наука и техника. 2022;21(3):201–210. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2022-21-3-201-210</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Chaloulos Y.K., Giannakou A., Drosos V., Tasiopoulou P., Chacko J., De Wit S. Liquefaction-induced settlements of residential buildings subjected to induced earthquakes. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2020;129. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.105880</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ter-Martirosyan A., Othman A. Simulation of soil liquefaction due to earthquake loading. In: E3S Web of Conferences: 22nd International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2019: Volume 97, 18–21 April 2019, Tashkent, Uzbekistan. EDP Sciences; 2019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199703025</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Константинова Т.Г. Влияние разжижения грунтов на макросейсмические последствия сильных землетрясений. Инженерные изыскания. 2015;(13):28–33.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Yuan J., Wang Y., Zhan B., Yuan X., Wu X., Ma J. Comprehensive investigation and analysis of liquefaction damage caused by the Ms7.4 Maduo earthquake in 2021 on the Tibetan Plateau, China. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2022;155. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107191</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Мирсаяпов И.Т., Королева И.В. Оценка сейсмостойкости слоистых грунтовых оснований, сложенных глинами и водонасыщенными песчаниками. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015;(1):99–106.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bilge H.T., Unutmaz B., Yunatci A.A., Yunatci I., Cetin K.O. Liquefaction Triggering Response Under Wave-Induced Cyclic Loading. In: Proceedings of the ASME 2009 28th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering: Volume 7: Offshore Geotechnics; Petroleum Technology, 31 May – 5 June 2009, Honolulu, USA. 2009. pp. 361–366. https://doi.org/10.1115/OMAE2009-80123</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Lentini V., Castelli F. Liquefaction Resistance of Sandy Soils from Undrained Cyclic Triaxial Tests. Geotechnical and Geological Engineering. 2019;37(1):201–216. https://doi.org/10.1007/s10706-018-0603-y</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Guoxing C., Qi W., Tian S., Kai Z., Enquan Z., Lingyu X. Cyclic Behaviors of Saturated Sand-Gravel Mixtures under Undrained Cyclic Triaxial Loading. Journal of Earthquake Engineering. 2018;25(4). https://doi.org/10.1080/13632469.2018.1540370</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Meziane El.H., Benessalah I., Arab A. An insight into the liquefaction resistance of sand using cyclic undrained triaxial tests: Effect of the relative density and the loading amplitude. Acta Geotechnica Slovenica. 2021;18(2).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Тишин Н.Р., Озмидов О.Р., Пролетарский А.В. Система комплексного хранения данных геологических лабораторных испытаний. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024;12(1). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.44.1.007</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Stokes Z., Mandal A., Wong W.K. Using Differential Evolution to Design Optimal Experiments. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 2020;199. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2020.103955</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Liyanapathirana D.S. Numerical Modelling of Dynamic Soil Liquefaction in Sloping Ground. In: Australian Earthquake Engineering Conference. 2007.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>