基本介紹
- 中文名：沖剪破壞
- 外文名：punching shear failure
- 別名：刺入破壞
- 學科：地基基礎
- 特徵：沉降較大
- 出現情況：松砂和軟土地基
簡介,地基破壞形式,地基承載力理論,
簡介
地基的破壞形式主要與土的壓縮性有關，一般地說，對於密實砂土和堅硬粘土將出現整體剪下破壞，而對於壓縮性比較大的松砂和軟粘土，將可能出現局部剪下或刺人剪下破壞。破壞形式還與基礎埋深、加荷速率等因素有關。當基礎埋深較淺、荷載快速施加時，將趨向於發生整體剪下破壞；若基礎埋深較大，無論是砂性土或粘性土地基，最常見的破壞形態是局部剪下破壞。沖剪破壞是基礎下的土體發生垂直剪下破壞使基礎產生較大沉降的一種地基破壞型式。破壞時地基中不出現明顯的滑動面，基礎沒有明顯的傾斜，但發生較大的沉降。
地基破壞形式
在基底壓力作用下，地基的破壞形式有三種，即：整體剪下破壞、局部剪下破壞和沖剪破壞。整體剪下破壞的滑動面有連續性且延伸至地表，其力學概念明確，模型簡單清晰。對於壓縮性比較小的地基土如比較密實的砂類土和堅硬程度中等以上的粘土中，一般會出現整體剪下破壞。地基極限承載力理論( 太沙基、魏西克等) 都是以整體剪下破壞模式為依據的，而對局部剪下破壞和沖剪破壞模型下的地基極限承載力的研究較少。太沙基曾在其整體剪下破壞極限承載力公式的基礎上，給出了一個考慮局部剪下破壞的經驗公式。局部剪下破壞一般發生在壓縮性較大的松砂和軟粘土中，其特點是在基底附近地基土中產生連續的滑面和楔，但滑面不延伸至地表。局部剪下破壞的特徵是，隨著荷載的增加，基礎下塑性區僅僅發展到地基某一範圍內，土中滑動面並不延伸到地面，基礎兩側地面微微隆起，沒有出現明顯的裂縫地基極限承載力受到了地基土的強度和變形兩方面的制約，從漸進破壞的角度來說，隨著荷載的逐漸增大，土體塑性區不斷擴散，破裂面不斷延伸，同時豎向沉降量也逐漸增大。若地基剛度較大，則土體強度占據主導作用， 破裂面貫通並延伸到地面，發生整體剪下破壞；若地基剛度較小，則土體變形占據主要作用，沉降量達到了破壞標準，破裂面並未延伸至地面，此類破壞屬於局部剪下破壞或沖剪破壞。
地基承載力理論
地基變形指豎向變形（地基沉降）以及由此產生的地基橫向變形。地基穩定是指在環境條件及力場條件變化的情況下，能夠保持原來的存在狀態，否則就稱為失穩。岩土界把地基的強度（抗剪強度）破壞稱為失穩。地基承載力是指地基土單位面積上承受荷載的能力。因地基問題引起建築物破壞有兩種可能（1）荷載作用使基礎變形過大或不均勻沉降；（2）建築物的荷重超過地基的承載能力，使地基產生剪下破壞。確定地基承載力的方法：載荷試驗法或其它原位測試法、理論公式法。臨塑荷載（pcr）：當基礎底面以下的地基土中將要出現而尚未出現塑性變形區時，地基所能承受的最大荷載。臨界荷載（p1/3 或p1/4 ）：當地基土中的塑性變形區發展到某一階段，即塑性區達到某一深度，通常為相當於基礎寬度的1/3或1/4時，地基土所能承受的最大荷載。極限荷載（pu）：當地基土中的塑性變形區充分發展並形成連續貫通的滑動面時，地基土所能承受的最大荷載。 現場載荷試驗：確定荷載影響範圍內土的承載力和變形特性的最基本方法。試驗應進行到極限破壞階段，達到以下三種情況之一：
