Πρόσφατα ανεπτυγμένες μεθοδολογίες (π.χ. Dimitriadi et al. 2017, Karamitros et al. 2013b) έχουν καταφέρει να ποσοτικοποιήσουν τις παραμένουσες καθιζήσεις μεμονωμένων επιφανειακών κατασκευών λόγω σεισμικής ρευστοποίησης. Εντούτοις, είναι αμφίβολο αν οι μεθοδολογίες αυτές μπορούν να εφαρμοστούν ως έχουν σε περιπτώσεις γειτονικών κατασκευών, όπου η αλληλεπίδραση κατασκευής – εδάφους – κατασκευής (SSSI, Structure – Soil – Structure Interaction) επηρεάζει τους μηχανισμούς ανάπτυξης μετακινήσεων (καθιζήσεων και στροφών) σε αυτές. Συνεπώς, η διεύρυνση χρήσης των υπαρχουσών μεθοδολογιών σε περιπτώσεις μη απομονωμένων θεμελίων μπορεί να καταστεί εφικτή μόνο αφού προηγηθεί η ποσοτικοποίηση της εν λόγω αλληλεπίδρασης.

 Για τον σκοπό αυτό, η παρούσα εργασία διερευνά τη δυναμική αλληλεπίδραση ζεύγους άκαμπτων επιφανειακών θεμελιολωρίδων, εστιάζοντας στην περίπτωση όπου μεταξύ των κατασκευών και του ρευστοποιήσιμου εδάφους παρεμβάλλεται λεπτή επιφανειακή αργιλική στρώση. Τα μεγέθη ενδιαφέροντος που κυρίως αξιολογήθηκαν ήταν οι συσσωρευμένες καθιζήσεις z_SSSI και οι παραμένουσες στροφές θ καθενός εκ των δύο θεμελίων του ζεύγους, οι οποίες συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα μεγέθη όταν το κάθε θεμέλιο του ζεύγους είναι απομονωμένο, ήτοι την καθίζηση z και μηδενική στροφή (θ = 0 λόγω ομοιόμορφης φόρτισης των θεμελίων). Εκτελέστηκαν συνολικά σαράντα μία (41) μη γραμμικές πλήρως συζευγμένες δυναμικές αριθμητικές αναλύσεις με λογισμικό πεπερασμένων διαφορών (FLAC), για εδαφικό προφίλ αποτελούμενο από επιφανειακή άργιλο πάχους H_c=2m επί 8m άμμου σχετικής πυκνότητας D_r = 45%. Σε όλες τις αναλύσεις υποβλήθηκε στη βάση της ρευστοποιήσιμης άμμου μια (οιωνεί) αρμονική διέγερση μέγιστης επιτάχυνσης a_max=0.2g και περιόδου Τ=0.35sec. Τα καταστατικά προσομοιώματα που χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση της συμπεριφοράς του εδάφους ήταν το Mohr-Coulomb για την άργιλο και το NTUA_SAND (Andrianopoulos et al. 2010) για την άμμο. Στην επιφάνεια θεωρήθηκαν αρχικά ένα ζεύγος θεμελίων ίδιου εύρους (στενών Β=5m και ευρέων Β=20m) και ίδιου ομοιόμορφου φορτίου (q=50kPa) και ακολούθησαν αναλύσεις για ζεύγη θεμελίων διαφορετικού εύρους (Β₁ = 5m και Β₂ = 20m) με ίδιο (q₁ = q₂ =50kPa) ή διαφορετικό φορτίο (q₁ = 50kPa και q₂ = 100kPa). Άλλες παράμετροι ενδιαφέροντος ήταν η απόσταση D μεταξύ των θεμελίων του ζεύγους, η οποία έλαβε τιμές από 2.5m έως 40m, καθώς και η αστράγγιστη διατμητική αντοχή της αργίλου, η οποία πήρε δύο (2) τιμές S_u=20kPa ή 40kPa. Επιπλέον εκτελέστηκαν και είκοσι εννιά (29) στατικές αναλύσεις στα ίδια θεμέλια, με στόχο την αποτύπωση της αλληλεπίδρασης κατασκευής-εδάφους-κατασκευής στις στατικές καθιζήσεις και στη φέρουσα ικανότητα.

Στη συναξιολόγηση των ευρυμάτων συμπεριλήφθηκαν και αποτελέσματα από αναλύσεις όπου το έδαφος έδρασης είναι μια ομοιόμορφη άμμος πάχους Η = 10m και σχετικής πυκνότητας D_r = 45%, δηλαδή με τα ίδια χαρακτηριστικά που είχε η άμμος πάχους 8m στις αναλύσεις με δίστρωτο έδαφος. Η πλειονότητα των αποτελεσμάτων αυτών αντλήθηκαν από τη Διπλωματική Εργασία της Τσεπελίδου (2021), η οποία υιοθέτησε την ίδια αριθμητική μεθοδολογία με την παρούσα εργασία.

Η διερεύνηση της στατικής αλληλεπίδρασης υπέδειξε ότι η γειτονία θεμελίων ή ακόμη και η σειρά κατασκευής τους επηρεάζει (μειώνει) ελαφρά τις στατικές καθιζήσεις, αλλά όχι τη (στατική) φέρουσα ικανότητα αυτών. Αυτή η μείωση των καθιζήσεων προκύπτει μη ουσιώδης για συνήθεις συντελεστές ασφαλείας (π.χ. FS=3), ενώ σε κάθε περίπτωση φθίνει με την απόσταση, μέχρι να εξαλειφθεί για τιμές D ≥ 40m. Αντίστοιχα και η δυναμική αλληλεπίδραση φθίνει με την απόσταση, και ειδικά εάν υπάρχει ουσιώδης αργιλική κρούστα (π.χ. πάχους Η_c=2m) είναι μη σημαντική για ενδιάμεσες αποστάσεις D ≥ 20m. Εάν όμως δεν υπάρχει αργιλική κρούστα, τότε η αντίστοιχη απόσταση είναι μεγαλύτερη (π.χ. D ≥ 40m). Σε όρους καθιζήσεων, στις περισσότερες περιπτώσεις (80%) προκύπτει ευμενής αλληλεπίδραση (z_SSSI/z < 1), με μέση τιμή των ευμενών λόγων καθιζήσεων μ=0.80 και τυπική απόκλιση σ=0.23, αν και για μικρές ενδιάμεσες αποστάσεις (D ≤ 10m) ο λόγος z_SSSI/z = 0.74 ± 0.26. Συστηματική εξαίρεση αποτελούν τα βαριά θεμέλια (φορτίου q ≥ 100kPa) σε μικρές ενδιάμεσες αποστάσεις (D ≤ 10m), όπου παρατηρείται δυσμενής αλληλεπίδραση, χωρίς ωστόσο να παρατηρείται σημαντική προσαύξηση καθιζήσεων, συγκριτικά με την καθίζηση των μεμονωμένων θεμελίων (z_SSSI/z = 1.13 ± 0.09). Σε κάποιες περιπτώσεις μπορεί να υπάρξει και πολύ ευμενής αλληλεπίδραση (π.χ. z_SSSI/z = 0.07) αλλά μόνο για στενά θεμέλια φορτίου q=50kPa με γειτονικό ευρύ μεγαλύτερου φορτίου. Ως προς τις παραμέτρους που καθορίζουν την δυναμική αλληλεπίδραση σε όρους καθιζήσεων, οι σημαντικότερες είναι το φορτίο του θεμελίου q και το εάν υπάρχει ουσιώδης αργιλική κρούστα. Ακολουθούν κατά σειράς σπουδαιότητας, το εύρος του εξεταζόμενου θεμελίου B, και η τιμή των λόγων B/B_n και q/q_n, όπου Β_n και q_n είναι το εύρος και το φορτίο του γειτονικού (neighboring) θεμελίου. Τέλος, όσον αφορά στις παραμένουσες στροφές, εκείνες είναι ουσιώδεις μόνο στα στενά θεμέλια (π.χ. εδώ έως και 1.2ο κατ’ απόλυτη τιμή) ενώ προκύπτουν πρακτικά μηδενικές για τα ευρέα. Οι στροφές των στενών θεμελίων τείνουν να είναι συγκλίνουσες προς το γειτονικό θεμέλιο για μικρές ενδιάμεσες αποστάσεις (π.χ. D=2.5m) και αντίθετης φοράς για μεγαλύτερες (π.χ. D=10m).