[科普中国]-破坏情形

在土木工程领域中，破坏情形是指由于天然或人为等各种原因造成的土基层破坏现象的一种统称。

分类渗透破坏渗透破坏是在渗流动水压力作用下，受各种因素影响或控制的一种工程的或天然的土体破坏变形，而在工程活动过程中，较易见到其全过程。但是，由于影响团素或所处的地质条件不同，或在相同地质条件下而工程性质不同，渗透破坏常表现有不同形式。渗透破坏的形式一般有潜蚀、流砂和接触冲刷。潜蚀（管涌），系渗流削弱土体内部连结，将土体较细颗粒移动或挟走的作用和现象。结果使土体结构变松，孔隙增大，强度降低，甚至形成孔洞和表层塌陷，危及建筑物完全。流砂（流土），系渗流将土体的所有颗粒同时浮动、流动或整块移动。它常发生在大坝下游坡脚或基坑斜坡处，可能导致建筑物毁决或斜坡塌滑。接触冲刷，系指粗细粒土层接触时，在平行或垂直于接触面的渗流作用下，细颗粒被冲动挟走，以至细粒土层被冲刷掏空，危及建筑物安全。当建筑物与性质相同或不同的土层接触处，由于接触松弛而产生集中渗流所造成的冲刷，也属接触冲刷。上述三者中的接触冲刷，显然是潜蚀的特殊形式。实际上，渗透破坏仅为流砂和潜蚀两种类型。1

冲剪破坏地基的破坏形式主要与土的压缩性有关，一般地说，对于密实砂土和坚硬粘土将出现整体剪切破坏，而对于压缩性比较大的松砂和软粘土，将可能出现局部剪切或刺人剪切破坏。破坏形式还与基础埋深、加荷速率等因素有关。当基础埋深较浅、荷载快速施加时，将趋向于发生整体剪切破坏；若基础埋深较大，无论是砂性土或粘性土地基，最常见的破坏形态是局部剪切破坏。冲剪破坏是基础下的土体发生垂直剪切破坏使基础产生较大沉降的一种地基破坏型式。破坏时地基中不出现明显的滑动面，基础没有明显的倾斜，但发生较大的沉降。2

整体剪切破坏整体剪切破坏的特征是：当建筑物荷载较小时，建筑物的基础下会形成

一个如图1的三角形压密区Ⅰ，随同基础压入土中，这时基底压力p与沉降s基本上呈直线关系，属于线性变形阶段，如图2中的oa段。随着荷载增加，压密区Ⅰ向两侧挤压，土中产生塑性区，塑性区先在基础边缘产生，然后逐步扩大形成图1中所示的Ⅱ，Ⅲ塑性区。这时基础的沉降增长率较前一阶段增大，故p-s曲线呈曲线关系，属于弹塑性变形阶段，如图2中的ab段。当荷载达到一定值后，土中形成连续滑动面，并延伸到地面，土从基础两侧挤起并隆出，基础沉降急剧增加，整个地基失稳破坏。这时p-s曲线上出现明显的转折点b，其相应的荷载称为极限荷载pu。

整体剪切破坏时常发生在浅埋基础下的密砂或硬黏土等坚实地基中。

地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外，还同基础埋置深度、加荷速率等因素有关。如：在密砂地基中，一般常发生整体剪切破坏，但当基础埋置较深时，在很大荷载作用下密砂就会产生压缩变形，也可能产生冲剪破坏；在软粘土中，当加荷速度较慢时会产生压缩变形而产生冲剪破坏，但当加荷很快时，由于土体来不及产生压缩变形，就可能发生整体剪切破坏。

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张静 - 副教授 - 西南大学