Все возводимые сооружения претерпевают большие или меньшие вертикальные и горизонтальные смещения. Вертикальные смещения сооружений обычно называют осадками.

Смещения сооружений могут быть равномерными, но чаще наблюдаются неравномерные смещения, в результате которых могут возникать крены, прогибы, и выгибы фундаментных частей сооружений. Неравномерные осадки сооружений вызывают в них дополнительные напряжения, которые могут привести к образованию трещин и даже разрушению сооружения. Взаимные смещения отдельных блоков гидротехнических сооружений могут вызвать нарушение противо- фильтрационных устройств, а крены или прогибы фундаментов нарушить нормальную эксплуатацию установленного на них оборудования. Поэтому при проектировании фундаментных частей сооружений или грунтовых сооружений в качестве одного из основных принимается условие, чтобы все виды смещений не превышали предельных значений, устанавливаемых проектом (вторая группа предельных состоянии). В свою очередь, предельные значения смещений определяются конструкцией сооружения, его прочностью и деформируемостью, а также эксплуатационными требованиями к сооружению и р азмещаемому оборудованию. В результате должны выполняться условия:

5 < 5_пр; А5 < А5_пр; И < ^/_пр; » < /_пр; / < /_пр, (5.1) где 5_пр, Д5_пр, 11_пр, г_пр, /_Пр — соответственно предельные величины осадок, разности осадок, горизонтальных смещений, кренов и прогибов.

Все смещения сооружений происходят во времени. Это определяется как постепенным ростом нагрузки, так и развитием самих деформаций грунта во времени. Деформируемость скелета грунта во времени определяется в основном двумя физическими причинами: первая — медленным процессом ползучести скелета грунта, вторая — фильтрационными процессами отжатая воды из пор грунта при его уплотнении или разбухании, для которых в ряде случаев требуется значительное время, исчисляемое месяцами и годами.

Если статическая нагрузка от сооружения нарастает весьма быстро по сравнению с развитием смещений сооружения во времени, то ее можно принять условно приложенной «мгновенно». После ее приложения сразу же возникают некоторые, обычно небольшие, смещения, которые также условно могут быть названы мгновенными смещениями. Следует подчеркнуть, что введение понятий «мгновенная нагрузка» и «мгновенное смещение», или деформация, весьма условно. Определяются они в основном соотношением времени их возникновения и времени развития основных смещений и деформаций грунтового массива. Так, например, в случае протекания процесса консолидации грунта основания сооружения в течение десятка лет время его возведения в течение месяца можно принять условно мгновенным. В других случаях более быстро протекающих процессов в грунтах приходится учитывать постепенность возведения сооружения не только в течение месяцев, но и недель. Таким образом, удобное для расчета введение условно мгновенных загружений возможно лишь тогда, когда они не вносят существенных погрешностей в искомый результат расчета (величину осадки, порового давления и др.). Следует еще раз подчеркнуть, что в природе все загружения и деформации являются функцией времени.

Когда их нарастание затухнет, достигается величина конечных смещений. В результате весь процесс смещений можно представить из мгновенной части, нарастающей во времени, и конечной.