破壞情形

在土木工程領域中，破壞情形是指由於天然或人為等各種原因造成的土基層破壞現象的一種統稱。

基本介紹

• 中文名：破壞情形
• 外文名：Damage situation
• 套用：地基承載力深度修正
• 學科：土木工程

分類

滲透破壞

滲透破壞是在滲流動水壓力作用下，受各種因素影響或控制的一種工程的或天然的土體破壞變形，而在工程活動過程中，較易見到其全過程。但是，由於影響團素或所處的地質條件不同，或在相同地質條件下而工程性質不同，滲透破壞常表現有不同形式。滲透破壞的形式一般有潛蝕、流砂和接觸沖刷。潛蝕（管涌），系滲流削弱土體內部連結，將土體較細顆粒移動或挾走的作用和現象。結果使土體結構變松，孔隙增大，強度降低，甚至形成孔洞和表層塌陷，危及建築物完全。流砂（流土），系滲流將土體的所有顆粒同時浮動、流動或整塊移動。它常發生在大壩下游坡腳或基坑斜坡處，可能導致建築物毀決或斜坡塌滑。接觸沖刷，系指粗細粒土層接觸時，在平行或垂直於接觸面的滲流作用下，細顆粒被衝動挾走，以至細粒土層被沖刷掏空，危及建築物安全。當建築物與性質相同或不同的土層接觸處，由於接觸鬆弛而產生集中滲流所造成的沖刷，也屬接觸沖刷。上述三者中的接觸沖刷，顯然是潛蝕的特殊形式。實際上，滲透破壞僅為流砂和潛蝕兩種類型。

沖剪破壞

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。

整體剪下破壞

整體剪下破壞的特徵是：當建築物荷載較小時，建築物的基礎下會形成

一個如圖1的三角形壓密區Ⅰ，隨同基礎壓入土中，這時基底壓力p與沉降s基本上呈直線關係，屬於線性變形階段，如圖2中的oa段。隨著荷載增加，壓密區Ⅰ向兩側擠壓，土中產生塑性區，塑性區先在基礎邊緣產生，然後逐步擴大形成圖1中所示的Ⅱ，Ⅲ塑性區。這時基礎的沉降增長率較前一階段增大，故p-s曲線呈曲線關係，屬於彈塑性變形階段，如圖2中的ab段。當荷載達到一定值後，土中形成連續滑動面，並延伸到地面，土從基礎兩側擠起並隆出，基礎沉降急劇增加，整個地基失穩破壞。這時p-s曲線上出現明顯的轉折點b，其相應的荷載稱為極限荷載pu。

圖1

圖2

整體剪下破壞時常發生在淺埋基礎下的密砂或硬黏土等堅實地基中。

地基的剪下破壞形式，除了與地基土的性質有關外，還同基礎埋置深度、加荷速率等因素有關。如：在密砂地基中，一般常發生整體剪下破壞，但當基礎埋置較深時，在很大荷載作用下密砂就會產生壓縮變形，也可能產生沖剪破壞；在軟粘土中，當加荷速度較慢時會產生壓縮變形而產生沖剪破壞，但當加荷很快時，由於土體來不及產生壓縮變形，就可能發生整體剪下破壞。