Давление, при котором происходит переход от фазы сдвигов к Разрушению, соответствует несущей способности грунта, т.е. наступлению предельного состояния по условию прочности (устойчивости). Как правило, это происходит при нагрузках превышающих расчетное сопротивление грунта основания.
- Фундамент.
Для недоуплотненных пылевато-глинистых и заторфованных грунтов потеря устойчивости, связанная сдвигом, может произойти уже при нагрузке, даже меньшей расчетного давления на грунт основания. Особенно сильно это проявляется при быстром возрастании нагрузки (загружение склада, элеватора, быстрый налив резервуара и т.п.).
Расчет по несущей способности на выпор может потребоваться и для песчаных грунтов. Эти грунты, как правило, отличаются малой сжимаемостью, а расчетные осадки фундаментов часто далеки от предельных. Это позволяет значительно увеличивать нагрузку на основание, что иногда чревато выпором грунта при нагрузках свыше предельной несущей способности основания.
Теоретическое определение предельной нагрузки достаточно сложно, однако для практического использования применяются табулированные значения коэффициентов, приведенные в СНиП 2.02.01-83.
Грунты оснований фундаментов глубокого заложения работают в других условиях по сравнению с основаниями фундаментов мелкого заложения: столбы (любой конструкции) сооружают без разрушения дна - забоя; вертикальная нагрузка передается на фунт через подошву (давление) и через боковую поверхность (трение); под вертикальной нагрузкой выпор не происходит; столб плотно примыкает к грунту и поэтому хорошо работает на горизонтальную нагрузку. В аналогичных условиях работают фундаменты из опускных колодцев. Поэтому особенности расчета, приведенные для столбов, распространяются на опускные колодцы.
При расчете фундаментов на вертикальную нагрузку выбирают тип, материал, конструкцию столбов, определяют несущую способность одного столба по СНиП. Далее определяют необходимое число столбов, конструируют ростверк, проверяют давление на грунт в плоскости нижних концов, производят расчет по деформациям, как и для свайных фундаментов.
Расчет на горизонтальную нагрузку выполняют с учетом защемления фундамента в грунте как в упругой среде. Метод расчета зависит от приведенной высоты столба
h = 2,5 / ссд, где ад - коэффициент деформации.
Если h > 2,5, то расчет ведется как для свай; если h < 2,5, то столб рассматривают как жесткий массивный фундамент глубокого заложения.
Более подробные сведения о расчете оснований глубоких фундаментов содержатся в специальной литературе по основаниям и фундаментам опор мостов.