软弱夹层的极限荷载分析

殷 勇，周国庆

（1.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221008；2.盐城工学院 土木工程学院，江苏 盐城 224051）

1 引言

随着城市地下空间开发利用的程度不断增加，许多建筑物尤其高层建筑采用大面积的筏板基础或箱型基础并设置地下室来利用地下空间。这种基础形式在工程中经常遇到下卧软弱夹层的情况，有时需要进行局部地基处理或浅层换填来提高地基承载力。但按照建筑地基规范方法分析地基承载力时，由于基础平面尺寸较大，持力层应力扩散角应取为0（z/b＜0.25，z为持力层厚度，b为基础宽度），即上部持力层不承担应力扩散效应，软弱下卧层承载力验算不满足设计要求。对于软土地基上的砂垫层或加筋垫层，在处理面积较大时，按照现行的地基处理规范也同样存在着因扩散角为0而导致下卧层软土的承载力验算不能通过的情况。实际上，对于宽板地基，持力层厚与基础宽之比（z/b）可能远小于0.25，此时考虑软弱层顶部应力扩散效应已无太大的意义。当持力层下覆一定厚度的软弱夹层时，相对于软弱夹层土，其上、下土层具有良好的强度与刚度，形成一种夹层结构。此时地基极限状态的破坏模式已不同于均质地基或层状地基中的剪切破坏，而是软弱夹层出现部分侧向挤出的型式，类似于两块粗糙的平行板之间的挤压，其极限荷载也不能套用现有的承载力理论进行分析。在这种情况下，软弱夹层本身的稳定性就直接决定了上部地层或结构的整体稳定性。……