试验研究表明,建筑地基在荷载作用下往往由于承载力不足而产生剪切破坏,其破坏形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏及冲切破坏三种,可通过现场荷载试验来判断。
整体剪切破坏是一种在基础荷载作用下地基发生连续剪切滑动面的破坏形式,其概念最早由普朗特尔于1920年提出。它的破坏特征为:地基在荷载作用下产生近似线弹性变形,如图11.2(a)中p-s曲线的首段呈线性,其中P0称为极限荷载;当荷载达到一定数值时,在基础的边缘下土体首先发生剪切破坏,随着荷载的增加,剪切破坏区也逐渐增大,p-s曲线由线性开始变得弯曲;当剪切破坏区在地基中形成连续的滑动面时,地基就会急剧下沉并向一侧倾斜,基础两侧的地面向上隆起,地基彻底发生整体剪切破坏。这种破坏的p-s曲线具有明显的转折点,破坏前建筑物一般不会发生过大的沉降,破坏有一定的突然性。整体剪切破坏形式一般最有可能发生在密砂和坚硬的黏土之中。
局部剪切破坏是一种在基础荷载作用下地基某一范围内发生剪切破坏区的破坏形式,其概念最早由太沙基于1943年提出。它的破坏特征为:地基在荷载作用下基础边缘以下开始发生剪切破坏,随着荷载的增加,地基变形和剪切破坏区持续扩大,基础两侧土体有部分隆起,但基础没有明显的倾斜或者倒塌;基础由于产生过大的沉降而丧失承载能力,其p-s曲线如图11.2(b)所示,一般没有明显的转折点。局部剪切破坏常发生在中等以下密实的砂土地基之中。
冲切破坏也叫刺入破坏,是一种在基础荷载作用下地基土体发生垂直剪切破坏,使基础产生较大沉降的破坏形式,其概念由De Beer和Vesic于1959年提出。它的破坏特征为:在荷载作用下基础产生较大沉降,基础周围的部分土体也发生下陷,不出现明显的破坏区和滑动面,基础没有明显的倾斜,其p-s曲线没有转折点,如图11.2(c)所示。冲切破坏常发生在松砂、软土地基之中。(www.xing528.com)
图11.2 地基的破坏形式
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