多层硬壳软土地基竖向附加应力扩散计算方法分析

硬壳软土地基附加应力扩散作用是软弱下卧层承载力验算中不可忽视的问题。为弥补规范中应力扩散角θ取值范围的局限性,文章通过算例及数值模拟对比分析叶氏法与传递矩阵法等多种计算方法,确定出规范法中土层压缩模量比Es1/Es2=1~3时θ的取值;然后提出基于土层分层变形加权平均的等效压缩模量法,将多层硬壳软土地基中的多层硬壳转化为单一硬壳,进而采用补充规范法进行应力扩散计算,并就工程实例进行验证。结果表明,当Es1/Es2取1、z/b分别取0.25与0.5时,θ可分别取0°和6°;通过PFC2D模拟验证了等效压缩模量法具有较好的准确性。

基于三剪应力统一强度理论的硬壳层软土地基承载力公式

硬壳层软土地基与均质地基不同,由于其封闭作用和扩散作用,其地基临塑荷载和临界荷载与均质地基的有较大差异,将三剪统一强度理论运用到双层地基分析计算中,并考虑静止侧压力系数不为1的情况,以及硬壳层应力扩散作用和封闭作用对地基的影响,得出硬壳层软土地基的临塑荷载和临界荷载计算公式,同时,通过系数b,c的变化,得出双剪统一强度理论和莫尔–库仑理论下的地基承载力公式,并将3种计算公式通过实例进行比较。结果表明,随着参数b,c以及静止土压力系数的增加,地基承载力均会增加,同时双剪统一强度理论解以及Mohr–Coulomb解均为三剪统一强度理论解的特例,三剪应力统一理论解更符合工程实际情况。