По мере загружения фундамента наблюдаются две критические нагрузки: нагрузка соответствующая началу возникновения в грунте зон сдвига и окончания фазы уплотнения, и нагрузка, при которой под нагруженным фундаментом сформировываются сплошные области предельного равновесия, происходит потеря устойчивости грунтов основания и исчерпывается его несущая способность.
Начальная критическая нагрузка ркр соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента возникает предельное состояние. Эта нагрузка ещё безопасна в основаниях сооружений, так как до её достижения грунт всегда находится в фазе уплотнения.
При нагрузках, меньших начальной критической, во всех точках основания напряжённые состояния допредельные и деформируемость грунта подчиняется закону упругости (Гука). Следовательно, для определения начальной критической нагрузки могут быть использованы решения теории упругости.
Определение ркр дано в решении В.В. Пузыревского. Грунт рассматривается как однородное, изотропное тело.
, (7)
где 
- удельный вес грунта под подошвой фундамента; 
- глубина заложения фундамента; 
- угол внутреннего трения грунта под подошвой фундамента; 
- удельное сцепление грунта под подошвой фундамента. Но т.к. фундамент в скважине №1 опирается на слой 2, то берётся средний удельный вес грунтов, который рассчитывается по формуле
где 1 - удельный вес грунта слоя 1; 2 - удельный вес грунта под подошвой фундамента; 1 - глубина слоя 1; - глубина заложения фундамента
Теперь можно рассчитать критическую нагрузку,
С-1: 
169,69 кПа
С-2: 
175,22 кПа
Давление, равное ркр или меньше его, рассматривается как абсолютно безопасное давление на основание.
Строительные нормы СП 22.133300 [3] допускают развитие пластических деформаций в краевых участках фундаментов на глубину 0,25 ширины фундамента 
. Такая нагрузка соответствует расчётному сопротивлению грунта, которое определяется по формуле
(8)
Численные значения коэффициентов 
, 
и 
приведены в [4, прил. 3].
С-1: 
= 233,26 кПа
С-2: 
= 185,55 кПа
При увеличении нагрузки на основание сверх ркр в грунтах основания формируются области предельного состояния, грунты теряют свою несущую способность и развивается незатухающая провальная осадка, сопровождаемая выпором грунта в стороны и на поверхность в случае неглубокого заложения фундамента. Такое состояние не допустимо для любого сооружения. Предельную нагрузку рассчитывают по формуле
, (9)
где 
, 
и 
- коэффициенты несущей способности грунта основания, зависящие от угла внутреннего трения, приведены в [4, прил. 3]; 
, 
, 
и 
- параметры те же, что и в формуле (7).
С-1: 
= 769,81 кПа
С-2: 
= 431, 49 кПа
Величина вертикального давления фундамента на грунт рассчитывается по формуле
P = F / S, (10)
где F - вертикальная нагрузка на уровне подошвы фундамента, кН, приведенная в табл. 2 в соответствии с номером варианта, S – площадь поперечного сечения фундамента.
P = 4500 / (3 * 2,5) = 600 кПа
Вывод: т.к. расчетное сопротивление грунта R= 233,26 кПа меньше чем нагрузка на основание Р = 600 кПа, то необходимо уменьшить нагрузку на основание, либо увеличить глубину заложения фундамента, либо увеличить площадь фундамента. Из предложенного выбираю уменьшить нагрузку.
F = R * S = 233,26 * 3 * 2,5 = 1391,7 кН.