某教学大楼工程地质勘察结果：地表为素填土，gamma_1=18.0KN/m^3，厚度 h_1=1.5m；第二层为粉土，gamma_2=19.4KN/m^3，厚度 h_2=3.6m；第三层为中砂，gamma_3=19.8KN/m^3，厚度 h_3=1.8m；第四层为坚硬的整体岩石。地下水位埋深1.5m。计算基岩顶面处的自重应力。若第四层为强风化岩石，该处土的自重应力有无变化？

本题主要考察土的自重应力计算以及不同岩石类型对自重应力计算的影响。解题思路是根据土的分层情况，分别计算每一层土的自重应力，然后将各层自重应力累加得到基岩顶面处的总自重应力。对于不同岩石类型的情况，判断其是否属于基岩，若不属于则其重量不计入自重应力计算。

1. 计算基岩顶面处的自重应力

• 第一层素填土：
  素填土位于地下水位以上，其自重应力计算公式为$\sigma_1 = \gamma_1h_1$，其中$\gamma_1 = 18.0kN/m^3$为素填土的重度，$h_1 = 1.5m$为素填土的厚度。
  将数值代入公式可得：$\sigma_1 = 18.0\times1.5 = 27.0kPa$。
• 第二层粉土：
  粉土位于地下水位以下，此时土受到水的浮力作用，应采用有效重度$\gamma'_2=\gamma_2 - \gamma_w$来计算自重应力，其中$\gamma_2 = 19.4kN/m^3$为粉土的重度，$\gamma_w = 10.0kN/m^3$为水的重度，$h_2 = 3.6m$为粉土的厚度。
  有效重度$\gamma'_2 = 19.4 - 10.0 = 9.4kN/m^3$，则第二层粉土的自重应力$\sigma_2 = \gamma'_2h_2 = 9.4\times3.6 = 33.84kPa$。
• 第三层中砂：
  中砂同样位于地下水位以下，采用有效重度$\gamma'_3=\gamma_3 - \gamma_w$计算自重应力，其中$\gamma_3 = 19.8kN/m^3$为中砂的重度，$h_3 = 1.8m$为中砂的厚度。
  有效重度$\gamma'_3 = 19.8 - 10.0 = 9.8kN/m^3$，则第三层中砂的自重应力$\sigma_3 = \gamma'_3h_3 = 9.8\times1.8 = 17.64kPa$。
• 基岩顶面处的总自重应力：
  将各层土的自重应力累加可得基岩顶面处的总自重应力$\sigma_{总}=\sigma_1+\sigma_2+\sigma_3$。
  将$\sigma_1 = 27.0kPa$，$\sigma_2 = 33.84kPa$，$\sigma_3 = 17.64kPa$代入可得：$\sigma_{总}=27.0 + 33.84 + 17.64 = 78.48kPa$。

2. 判断第四层为强风化岩石时自重应力的变化

强风化岩石不属于基岩，在计算基岩顶面处的自重应力时，其重量不计入。所以，即使第四层为强风化岩石，基岩顶面处的自重应力仍为$78.48kPa$，没有变化。