Свайные фундаменты и их основания рассчитывают по трем предельным состояниям:
по несущей способности (по прочности или устойчивости) - сваи, ростверки, основания свайных фундаментов;
по деформациям (по осадкам и перемещениям) - основания и конструкции свайных фундаментов;
по трещиностойкости (по образованию или раскрытию трещин) - железобетонные сваи и сваи-оболочки, ростверки.
Расчет свайных фундаментов по первому предельному состоянию ведут на воздействие расчетных нагрузок от сооружений. При этом учитывают расчетные характеристики грунтов и расчетные сопротивления материалов свай, и ростверков. В указанном расчете определяют несущую способность свай, которую находят как по сопротивлению окружающего грунта, так и по прочности их материала, принимая окончательно меньшее из полученных двух значений.
Расчет ростверков ведут по прочности их материала.
Для оснований свайных фундаментов производят расчет их устойчивости. Его выполняют лишь в случаях, когда на сооружение действуют горизонтальные силы или когда площадка строительства ограничена с одной стороны откосом.
Расчет по второму предельному состоянию ведут для оснований фундаментов, сооруженных из висячих свай. В расчете рассматривают воздействие нормативных нагрузок на основание и учитывают нормативные характеристики грунтов. Целью этих расчетов является определение вероятной осадки и крена сооружений, возведенных на сваях.
Расчеты перемещений производят для конструкций высоких свайных ростверков и горизонтально нагруженных свай. Расчеты высоких ростверков основаны на использовании методов строительной механики и излагаются в специальных трудах. Расчету горизонтально нагруженных свай посвящены также многие работы.
Расчет по третьему предельному состоянию ведут на усилия от расчетных нагрузок, руководствуясь требованиями, предъявляемыми в отношении трещинообразования к элементам железобетонных конструкций (СНиП [ 5 ] «Бетонные и железобетонные конструкции»). При этом в сваях и сваях-оболочках с предварительно напряженной арматурой появление трещин не допускается. Если же для свай применена арматура без предварительного напряжения, то раскрытие трещин считают возможным, но их ширина не должна превышать 0,3 мм.
Учитывают также· применительно к сваям соответствующие указания и правила по антикоррозийной защите строительных конструкций. По этой причине появление трещин не допускается, в частности, в железобетонных сваях и ростверках, омываемых водой и находящихся в зоне переменного замораживания и оттаивания или подверженных воздействию агрессивных вод.
Свайные фундаменты проектируют в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03 – 85 «Свайные фундаменты» (нормы проектирования). В этих нормах приведены указания по расчету забивных и набивных свай, свай-оболочек, свай винтовых и с камуфлетным утолщением внизу, а также изложены дополнительные требования к проведению инженерно-геологических изысканий на площадке строительства.