Интерференция фундаментов

Интерференция фундаментов — это явление, которое наблюдается, когда два фундамента расположены близко друг к другу. Когда здания должны быть построены рядом друг с другом, архитектурные требования или меньшая доступность пространства для строительства вынуждают инженеров размещать фундаментные фундаменты близко друг к другу, и когда фундаменты размещаются близко друг к другу с похожими грунтовыми условиями, предельная несущая способность каждого фундамента может измениться из-за эффекта интерференции поверхности провала в грунте.

Фундаменты или группа фундаментов являются важными компонентами конструкции, через которые поверхностные структурные нагрузки передаются на нижележащий грунт фундамента или основание, на котором заложены фундаменты. Структурные нагрузки передаются на грунт фундамента безопасно, так что ни фундамент, ни грунт фундамента не разрушаются ни при сдвиге , ни при чрезмерной осадке. Фундаменты в основном проектируются на основе двух критериев, а именно: несущей способности и критерия осадки. Многие классические теории были постулированы для изолированных фундаментов многими пионерами, такими как Терцаги (1943), Мейерхофф (1963), Хансен (1970) и Весич (1973). В общем, согласно Терцаги (1943), когда нагружается изолированный неглубокий фундамент, напряжение или зона разрушения в грунте фундамента простирается в горизонтальном направлении по обе стороны от фундамента примерно на две ширины фундамента и в вертикальном направлении вниз примерно на три ширины фундамента. Если только зоны напряжения или разрушения отдельных фундаментов не мешают друг другу, отдельные фундаменты ведут себя как изолированные фундаменты. Однако во многих ситуациях, таких как нехватка строительного пространства, структурные ограничения, быстрая урбанизация, архитектура здания, близкое расположение сооружений и т. д., в таких ситуациях фундаменты или группы фундаментов могут располагаться близко друг к другу. В таких случаях изобары напряжений или зоны разрушения близко расположенных изолированных фундаментов могут мешать друг другу, что приводит к явлению, называемому интерференцией. Из-за явления интерференции фундаментов механизм разрушения, осадка нагрузки, несущая способность, осадка, вращательные характеристики и т. д. изолированного фундамента могут быть изменены, и поэтому классические теории, постулируемые в литературе для изолированных фундаментов, не могут быть применены. Из-за интерференции изобары напряжений отдельных взаимодействующих фундаментов объединяются, образуя одну изобару больших размеров, изменяя характерное поведение изолированного фундамента. Поэтому изучение интерференции близко расположенных фундаментов является одним из важных практических значений.

Стюарт ^[1] был первым пионером, изучившим явление интерференции близко расположенных поверхностных ленточных фундаментов. Он исследовал влияние интерференции фундаментов на предельную несущую способность ленточных фундаментов с помощью теоретического анализа с использованием метода предельного равновесия, предполагая нелинейную поверхность разрушения, в которой поперечное сечение состоит из логарифмической спирали и прямолинейной части, касательной к криволинейной части. Далее Стюарт (1962) провел несколько небольших лабораторных экспериментов и сравнил результаты теоретического анализа с результатами экспериментальных исследований и пришел к выводу, что предельная несущая способность двух интерферирующих фундаментов увеличивается с уменьшением расстояния между фундаментами и достигает пиковой величины при некотором расстоянии, называемом критическим расстоянием. Исследование Стюарта (1962) было дополнительно расширено Уэстом и Стюартом (1965) путем проведения серии небольших лабораторных испытаний для изучения влияния интерференции на несущую способность ленточных фундаментов, опирающихся на поверхность несвязного грунтового основания. Более того, Уэст и Стюарт ^[2] (1965) провели несколько теоретических анализов, используя метод характеристик напряжения, чтобы наблюдать эксцентриситет нагрузки и реакции в основании фундамента, возникающие в результате эффекта интерференции для фундаментов, опирающихся на поверхность песка. Результаты, полученные с помощью этой теории, были меньше, чем те, которые наблюдал Стюарт (1962) с использованием метода предельного равновесия; однако тенденция была похожа на вариацию, наблюдаемую Стюартом (1962), и результаты, полученные экспериментально, разумно совпадали с результатами теоретического анализа. Исследователи провели исследование теоретическими или численными методами для интерферирующих фундаментов, используя следующие методы: метод характеристик напряжения, аналитический метод, вероятностный подход, анализ верхних пределов, анализ нижних пределов, метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод отдельных элементов. ^{[3] [4] [5] [6] [7] [8]}

Несущая способность грунта зависит от многих факторов, например, прочности грунта, ширины и глубины фундамента, веса грунта и его пригрузки, а также расстояния между фундаментами. Эти факторы связаны с нагрузками, оказываемыми на грунт, и значительно влияют на несущую способность.