怎樣驗(yàn)算軟弱下臥層強(qiáng)度？

在《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》里表5.2.7中，地基壓力擴(kuò)散角能不能得出這樣的結(jié)論：壓力擴(kuò)散角隨Es1/Es2的增大而增大，隨著z/b的增大不是一直增大的？結(jié)合理論和這個(gè)表格壓力擴(kuò)散角又有什么規(guī)律呢？

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壓力擴(kuò)散角是一種近似的計(jì)算方法，是將彈性理論應(yīng)力計(jì)算的結(jié)果，用相當(dāng)于總荷載不變條件下，假定均勻分布在不斷擴(kuò)大的虛擬面積上的壓力來描述基礎(chǔ)中軸線上的豎向均布應(yīng)力；深度越深，這個(gè)虛擬面積越大，土中應(yīng)力就越小。

對(duì)于均質(zhì)土，也可以用應(yīng)力擴(kuò)散角的方法近似計(jì)算，根據(jù)比較計(jì)算的研究證明，用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002表5.2.7中的擴(kuò)散角數(shù)值，比值等于3的擴(kuò)散角計(jì)算的結(jié)果和均質(zhì)土的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果接近。

對(duì)于雙層土，上硬下軟，則硬層底部的應(yīng)力比均質(zhì)土小，這稱為應(yīng)力擴(kuò)散的作用，反之，上軟下硬，則有應(yīng)力集中的作用。

硬層的剛度越大，剛度比越大，應(yīng)力的擴(kuò)散作用也就越強(qiáng)，所以規(guī)范用模量比來描述剛度比對(duì)擴(kuò)散角的影響。

軟弱下臥層驗(yàn)算的條件是上硬下軟，所以模量比越大，擴(kuò)散角就越大。這是土層的剛度比對(duì)應(yīng)力分布的作用，是剛度效應(yīng)。

但壓力擴(kuò)散角并不隨z/b的變化而變化，由于應(yīng)力分布是和計(jì)算點(diǎn)的相對(duì)埋深z/b有關(guān)的，軟弱下臥層驗(yàn)算時(shí) 計(jì)算點(diǎn)在持力層底部，硬層就用持力層的厚度和基礎(chǔ)寬度的比值來描述尺寸效應(yīng)，僅是一種幾何的關(guān)系。

當(dāng)z/b小于0.25時(shí)應(yīng)力不擴(kuò)散，

當(dāng)z/b大于0.50時(shí)，擴(kuò)散角不變，

其間變化時(shí)，假定擴(kuò)散角比例內(nèi)插。

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疑問：在進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算時(shí)，所謂下臥層是指：ES1/ES2大于3的；相反小于3的，就不是軟弱下臥層，可不進(jìn)行下臥層驗(yàn)算，對(duì)嗎？

軟弱下臥層是指承載力小于持力層的下臥層，凡是軟弱下臥層就有可能強(qiáng)度不滿足要求，但不一定，所以要經(jīng)過驗(yàn)算。

作軟弱下臥層驗(yàn)算時(shí)，要考慮附加應(yīng)力的擴(kuò)散，附加應(yīng)力的擴(kuò)散當(dāng)然也可以用彈性理論的方法計(jì)算，那是假定地基為均質(zhì)的；

實(shí)際上是層狀地基，上層土的剛度比下層土大得越多，對(duì)應(yīng)力的擴(kuò)散作用越大，即傳至軟弱下臥層頂面的附加應(yīng)力越小，但層狀地基的應(yīng)力計(jì)算非常復(fù)雜，一般用擴(kuò)散角的簡(jiǎn)化方法計(jì)算，規(guī)范采用的就是這種擴(kuò)散角的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。

規(guī)范用模量比的方法來反映上、下層土的剛度比，比值越大，擴(kuò)散角就越大。規(guī)范給出了比值3、5、10三個(gè)數(shù)值的擴(kuò)散角，中間可以內(nèi)插；

研究證明，用表5.2.7中，比值等于3的擴(kuò)散角計(jì)算的結(jié)果和均質(zhì)土的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果接近，所以當(dāng)模量比小于3時(shí)，仍用模量比等于3的擴(kuò)散角計(jì)算；