4. Деформации зданий при загружении соседних с ними участков
Известно, что строительство нового здания вблизи уже существующего вызывает дополнительное уплотнение основания, в результате чего увеличиваются напряжения в грунте (рис. 1.9). Дополнительная осадка зависит от деформируемости грунтов, величины сжимаемой толщи, времени приложения нагрузки и других факторов. Односторонняя пригрузка основания может вызвать неблагоприятные последствия: наклон, неравномерную осадку, искривление и перекос конструкций зданий и т.д.
Характер деформаций (осадок и кренов) при взаимном влиянии фундаментов зависит от условий загружения этих фундаментов, т.е. от времени приложения нагрузок. Так, если загрузка оснований двух фундаментов происходит одновременно, то здания или сооружения получают наклон в направлении друг к другу (рис. 1.10, а). Когда фундаменты возводятся и нагружаются последовательно, то здания, возведенные во вторую очередь (при прочих равных условиях), получают осадку меньшую, чем возводимые одновременно. Крен зданий и первой и второй очереди оказывается направленным в одну сторону (рис.1.10, б). Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании. При размещений складов материалов (рис. 1.11, а) или выполнении искусственной подсыпки территории (рис. 1.11, б) возникают аналогичные явления.
Учитывая это, при проектировании фундаментов вблизи уже существующих зданий необходимо расчетным путем определить ожидаемые осадки не только здания, которое предполагается возводить, но и зданий, находящихся в пределах воронки оседания. Так, поверхность грунта непосредственно у края подошвы фундамента дает осадку, приблизительно равную осадке самого фундамента (рис. 1.12), а с удалением от края подошвы она интенсивно уменьшается. Ширина воронки оседания L вблизи здания приблизительно равна суммарной толщине сжимаемых слоев Нс. На искривление поверхности грунта существенное влияние оказывают жесткость наземной конструкции и фундамента, сжимаемость основания и ряд других факторов.
Образование воронки оседания поверхности грунта вблизи возводимых относительно тяжелых зданий приводит к деформации любых существующих сооружений и коммуникаций, находящихся в пределах указанной воронки, поэтому выпуски и вводы коммуникаций существующих зданий, расположенные вблизи нового здания, должны быть перенесены, внутренние сети водостоков возводимого и существующего зданий должны проектироваться раздельно.
Расчет осадок зданий, находящихся в пределах воронки оседания, с помощью традиционных методов отнимает много времени и не всегда приводит к удовлетворительным результатам [27]. Метод ограниченной сжимаемой толщи, предложенный Б.И. Далматовым в 1964 г. и в последующем значительно усовершенствованный А.А. Собениным в 1974 г., позволяет с помощью кольцевых графиков учесть с необходимой детальностью влияние всех одновременно возводимых фундаментов на осадку основания в любой заданной точке, расположенной на удалении от них.