長江口北岸的啟東.如東地區(qū)廣泛分布著雙層土的地基,上部硬土層為粘質(zhì)粉土或粉質(zhì)粘土層承載力特征值較高，達90-110kPa,壓縮模量為7-8MPa,厚度有2-4.5米厚左右，其下分布一層相對較軟的土層(灰色粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，夾薄層粉土)，厚度約1.0-2.0m左右，承載力特征值只有70kPa左右，壓縮模量為3-4MPa. 

現(xiàn)在根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002表5.2.7的規(guī)定，壓縮模量比值<3，我們這兒的好多工程師均認為，地基擴散角取0,那么地基承載力的特征值取下臥層的值，只有70kPa左右.這樣下來好多的多層住宅和兩層車間因承載力不夠而進行地基處理.我覺得這個有點保守,但是想不出理論的支持,請高老師指教

驗算軟弱下臥層強度時，關(guān)鍵問題是需要了解軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力，對于壓縮模量的比值小于3的情況，說明持力層與下臥層的剛度相差不太大，可以用均質(zhì)土的應(yīng)力分布的計算方法計算軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力，應(yīng)力系數(shù)就可以用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》附錄K.0.1的表查用。

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為什么要控制壓縮模量比的條件？這是考慮到上硬下軟的情況，硬層可以起擴散應(yīng)力的作用，使軟弱下臥層頂面的附加應(yīng)力小一些，而采用雙層地基的理論計算又太復(fù)雜，才有規(guī)范的這種擴散角的近似計算的方法。

可以按雙層地基的不同變形性質(zhì)直接求解軟弱層頂面的壓力，理論解的結(jié)果如圖14-4所示。圖中的m為雙層地基的變形特征系數(shù)，由下式計算：

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壓力擴散角法是一種簡化的方法，當上層為硬土，下層為軟土時，國外一般取擴散角為30度。

根據(jù)我國的工程實踐中經(jīng)常遇到的雙層地基，基本上有兩種類型：一、淤泥及淤泥質(zhì)土上的硬層為一般黏性土，雙層體系的m值在2～3左右；二、上層為砂類土，m值在10左右。

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圖14-5給出了條形荷載下，不同方法得到的壓力分布，當模量比小于3時，雙層地基的壓力分布與均質(zhì)地基的結(jié)果比較接近了，就可以按均質(zhì)地基的附加應(yīng)力計算的方法計算軟弱下臥層頂面的附加應(yīng)力。

因此，你們那里的工程師認為用擴散角取0的看法是不對的，既然按均質(zhì)土計算就不用擴散角的方法了，可以直接用壓力系數(shù)計算。

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

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壓力擴散角是一種近似的計算方法，是將彈性理論應(yīng)力計算的結(jié)果，用相當于總荷載不變條件下，假定均勻分布在不斷擴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，這個虛擬面積越大，土中應(yīng)力就越小。

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

對于雙層土，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)力的擴散作用也就越強，所以規(guī)范用模量比來描述剛度比對擴散角的影響。

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

但壓力擴散角并不隨z/b的變化而變化，由于應(yīng)力分布是和計算點的相對埋深z/b有關(guān)的，軟弱下臥層驗算時 計算點在持力層底部，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z/b小于0.25時應(yīng)力不擴散，

當z/b大于0.50時，擴散角不變，

其間變化時，假定擴散角比例內(nèi)插。

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疑問：在進行軟弱下臥層驗算時，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，可不進行下臥層驗算，對嗎？

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度不滿足要求，但不一定，所以要經(jīng)過驗算。

作軟弱下臥層驗算時，要考慮附加應(yīng)力的擴散，附加應(yīng)力的擴散當然也可以用彈性理論的方法計算，那是假定地基為均質(zhì)的；

實際上是層狀地基，上層土的剛度比下層土大得越多，對應(yīng)力的擴散作用越大，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)力計算非常復(fù)雜，一般用擴散角的簡化方法計算，規(guī)范采用的就是這種擴散角的簡化計算方法。

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，擴散角就越大。規(guī)范給出了比值3、5、10三個數(shù)值的擴散角，中間可以內(nèi)插；

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