桩基负摩阻力影响的浅析

【摘要】负摩阻力严重影响着建筑物的安全，其大小受多种因素的影响，因此很难准确计算其数值。总结分析桩侧负摩阻力产生的条件、机理及影响因素，提出减少桩侧负摩阻力的方法和防治措施。

【关键词】负摩阻力；成因；影响因素；中性点；下拉力；防治措施

1. 前言

（1）随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升，建筑物已从多层不断的转向高层建筑，从而对地基承载力和变形的要求也越来越高，越来越严格。当土体在其自重作用下尚未完成固结，或者由于其他原因造成土体的沉降继续发展，当土体沉降大于桩的沉降时，置于这些土层中的桩会不同程度地受到负摩阻力的影响。负摩阻力对于桩基的不利影响已经引起了广泛的关注。

（2）在设计桩基时如果不考虑负摩阻力，可能会造成不利影响，如：桩端地基的屈服或破坏；桩身破坏；结构物不均匀沉降等。然而在实际工程中，负摩阻力常常被忽视，造成工程事故。

（3）下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。

2. 负摩阻力的产生条件

2.1负摩阻力的产生是由于桩周土的沉降变形大于桩的沉降变形而致。而造成桩周土沉降变形的原因是多方面的，如：

（1）桩穿过新沉积的欠固结软粘土或新填土而支撑在硬持力层上时，土层产生自重固结下沉。

（2）饱和软土中打入密集的桩群，引起超孔隙水压力，土体大量上涌，随后土体引起超孔隙水压力消散而重新固结时，或灵敏度较高的饱和粘性土，受打桩等施工扰动（振动、挤压、推移）影响，附加超静孔隙水压力增加，软土触变增强后又产生新的固结下沉。

（3）在正常固结粘土和粉土地基中，由于下卧砂层、砾石层中抽取地下水或其他引起地下水位降低的原因，使土层产生自重固结下沉。

（4）桩侧地面因大面积堆载或大面积填土而大量下沉时。

（5）在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。

2.2综上所述，当桩穿过软弱高压缩性土层而支承在坚硬的持力层上时最易

桩基负摩阻力影响的浅析

桩基负摩阻力影响的浅析【摘要】负摩阻力严重影响着建筑物的安全，其大小受多种因素的影响，因此很难准确计算其数值。总结分析桩侧负摩阻力产生的条件、机理及影响因素，提出减少桩侧负摩阻力的方法和防治措施。【关键词】负摩阻力；成因；影响因素；中性点；下拉力；防治措施 1. 前言（1）随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升，建筑物已从多层不断的转向高层建筑，从而对地基承载力和变形的要求也越来越高，越来越严格。当土体在其自重作用下尚未完成固结，或者由于其他原因造成土体的沉降继续发展，当土体沉降大于桩的沉降时，置于这些土层中的桩会不同程度地受到负摩阻力的影响。负摩阻力对于桩基的不利影响已经引起了广泛的关注。（2）在设计桩基时如果不考虑负摩阻力，可能会造成不利影响，如：桩端地基的屈服或破坏；桩身破坏；结构物不均匀沉降等。然而在实际工程中，负摩阻力常常被忽视，造成工程事故。（3）下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。 2. 负摩阻力的产生条件 2.1负摩阻力的产生是由于桩周土的沉降变形大于桩的沉降变形而致。而造成桩周土沉降变形的原因是多方面的，如：（1）桩穿过新沉积的欠固结软粘土或新填土而支撑在硬持力层上时，土层产生自重固结下沉。（2）饱和软土中打入密集的桩群，引起超孔隙水压力，土体大量上涌，随后土体引起超孔隙水压力消散而重新固结时，或灵敏度较高的饱和粘性土，受打桩等施工扰动（振动、挤压、推移）影响，附加超静孔隙水压力增加，软土触变增强后又产生新的固结下沉。（3）在正常固结粘土和粉土地基中，由于下卧砂层、砾石层中抽取地下水或其他引起地下水位降低的原因，使土层产生自重固结下沉。（4）桩侧地面因大面积堆载或大面积填土而大量下沉时。（5）在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。 2.2综上所述，当桩穿过软弱高压缩性土层而支承在坚硬的持力层上时最易

最全面的桩基计算总结

最全面的桩基计算总结桩基础计算一.桩基竖向承载力《建筑桩基技术规范》 5.2.2 单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定： Ra=Quk/K 式中 Quk——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取K＝2。 5.2.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。5.2.4对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； 2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物； 3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4 软土地基的减沉复合疏桩基础。当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取η=0。

单桩竖向承载力标准值的确定：方法一：原位测试 1.单桥探头静力触探（仅能测量探头的端阻力，再换算成探头的侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.3 2.双桥探头静力触探（能测量探头的端阻力和侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.4 方法二：经验参数法 1.根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规范》5.3.5 2.当确定大直径桩(d>800mm）时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见5. 3.6 钢桩承载力标准值的确定： 1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.7 混凝土空心桩承载力标准值的确定： 1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.8 嵌岩桩桩承载力标准值的确定： 1.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。后注浆灌注桩承载力标准值的确定： 1.承载力由后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值，后注浆总极限端阻力标准值；特殊条件下的考虑液化效应：对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m 的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩

桩侧负摩阻力的计算

(整理)2考虑负摩阻力的桩基设计需要注意的问题.

考虑负摩阻力的桩基设计需要注意的问题 1 地表的大面积堆载对堆载区内的桩基和邻近桩基的影响地表的大面积堆载对堆载区内的桩基和邻近桩基会产生很大的影响.首先,地表在沉降过程中,桩侧土体将会对桩身产生负摩阻力,致使桩身的轴力和桩端力增大,甚至导致桩身的破坏;其次,地面堆载引起地基土的侧向变形,邻近桩基的被动桩受到土体挤压会产生绕曲、水平移动,甚至断裂.因此,堆载作用下的桩基可能受到负摩擦和侧向力两种荷载的共同作用. 2 负摩阻力计算分析案例在有关桥梁地基与基础设计规范中规定,在软土层较厚,持力层较好的地基中,桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降所引起的负摩阻力的影响。事实上桥下大面积堆载是一种更危险的工况。下面以一实际工程为例,对桥梁桩基负摩阻力计算作一分析。该桥上部结构为30 m跨预应力混凝土连续箱梁,桥梁全宽25.5 m,采用分幅式布置。桥梁下部结构半幅采用变截面墩配2根D 160 (D180)钻孔灌注桩基础,单排桩基础,桩基设计按摩擦桩设计,单桩桩顶最大设计反力为6 150~7 100 KN,上部结构计算时考虑基础不均匀沉降为1.0 cm。桥址处现为鱼塘,地面标高为0.2~1.6 m之间,由于桥址位于城区,远期规划标高6.5 m左右,如按规划标高平整场地,需填土5.0~ 6.3 m。设计时根据桥址处的地质情况,注意到负摩阻力对桩基的影响,考虑按以下2种方案进行场地平整,进行技术经济比较,以确定最终的设计方

案。方案1：场地先不平整待桥梁施工完后再进行场地平整。方案2：场地先平整到规划标高6.5 m(带状80m宽),半年后施工桥梁桩基。桥址处土层各层分布情况按由上至下顺序描述如下:①人工填土; ②淤泥(Q4ml);③亚粘土(Q4ml);④粘土(Q1mc);⑤亚粘土(Q1al)。场地地质中第四系覆盖层巨厚,地质勘探未能揭露。 2.1 中性点位置的确定要确定桩身负摩阻力的大小,首先需要确定中性点的位置。所谓“中性点”是指桩土位移相等、摩阻力等于零的分界点,该深度以上土的下沉量大于桩的下沉量,桩承受负摩阻力;该深度以下土的下沉量小于桩的下沉量,桩承受正摩阻力。故确定中性点的位置,首先必须计算出桩基及各土层的沉降量中性点的深度与桩周土的压缩性和变形条件、桩和持力层土的刚度等特性有关。在桩、土稳定前,它也是变动的。当有地面堆载时,中性点的深度取决于堆载的大小,堆载越大则中性点越深。 2.1.1 桩基沉降计算按桥梁规范公式,单桩沉降 S=P(L0+ξh)/(Ep×Ap)+P/(Co×Ao) 式中P———桩顶荷载; L0———桩自由长度; h———桩入土长度;

桩基负摩阻力产生的原因及其计算

浅析桩基负摩阻力产生的原因及其计算【摘要】桩周土体由于某种原因发生下沉时对桩身产生相对向下的位移，这就使桩身承受向下作用的摩擦力，这种摩擦力就是桩基的负摩擦阻力。本文针对桩基负摩擦阻力产生的机理及原因，并通过实例计算分析桩基负摩擦阻力。【关键词】桩基；负摩擦阻力；机理及原因；实例计算 rough discuss the reason and count of pile foundation force of negative friction wang zhigang1 liang guankao2 (1.fifth geological mineral exploration and development institute of inner mongolia, baotou 014010, p.r.china;2.inner mongolia geology engineering co.,ltd, hohhot.010010,p.r.china) 【abstract】owing to some reasons ,the soil around pile foundation occur subside will produce displacement downward to pile foundation，so pile foundation will bear downward friction force，this friction force is negative friction force。this paper point at the reason of pile foundation negative friction force and analysis pile foundation negative friction force by living example。【key words】pile foundation; negative friction force;the mechanisation and reason；living example account

桩侧负摩阻力

桩侧负摩阻力摘要：基桩负摩阻力是桩基础设计中必须考虑的重要问题之一。本文介绍了有关负摩阻力的一些基本概念、其影响因素、计算等。简要介绍了桩基负摩阻力问题的研究现状, 分析了当前负摩阻力研究中存在的问题, 对今后桩基负摩阻力的研究方向提出建议。关键词：桩基负摩阻力时间效应防治研究问题引言自20世纪20年代以来，国外对桩基负摩阻力开展了大量的研究工作，国内对负摩阻力的研究起步稍晚。但至今国际上对负摩阻力的研究尚不深入，许多问题尚待解决。理论研究方面：比较经典的是有效应力计算负摩阻力方法，但计算结果往往偏大。1969 年Polous 提出了基于Mindlin解的镜像法计算桩的负摩阻力大小，但该方法仅用于端承桩。1972 年在上述基础上并根据太沙基一维固结理论，导出了单桩负摩阻力随时间变化的关系。影响负摩阻力的因素很多，精确确定负摩阻力难度很大，因此很多学者从有效应力法出发，提出经验公式。目前多根据有关资料按经验公式进行估算。原位测试方面：李光煜利用滑动测微计成功地量测了一根钢管桩的负摩阻力，并用有效应力法进行了一些探讨。陈福全、龚晓南等通过现场试验，给出了中性点的深度。随着计算机的发展，利用有限元计算桩基负摩阻力已经逐渐运用到工程设计中。但是有限元的计算需要确定大量的参数，且参数不容易确定，同时需要占用较大的计算空间，因此在工程中很难得到广泛应用。 1. 负摩阻力及其成因桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力，有利于桩承载；反之，则为负摩阻力，不利于桩承载。桩侧负摩阻力产生的根本原因是，桩周土的沉降大于桩体的沉降。桩土的相对位移(或者相对位移趋势)是形成摩擦力的原因，地基土沉降过大，桩和土相对位移过大地基土将对桩产生向下的摩擦力拉力，使原来稳定的地基变得不稳定，实际荷载可能超过原来建议的地基承载力。一般可能由以下原因或组合造成：

关于桩基负摩阻力的探讨_赵敏燕

[收稿日期]2010-02-25 [作者简介]赵敏燕，南京工业大学，硕士研究生，研究方向为岩土力学。由于桩基础具有承载力高、稳定性高、便于机械施工等优点，桩基础在土木工程中的应用越来越广泛。当桩侧土体因某种原因而下沉，且其沉降量大于桩的沉降量时，桩侧土体将对桩产生与位移方向一致的摩阻力，称为负摩阻力[1]。 Fellenius(1984)在桩基负摩阻力和沉降分析报告中指出，产生负摩阻力所需的桩土相对位移是非常小的。由于负摩阻力的存在，若在桩基的设计时不考虑负摩阻力，将会造成桩的附加沉降。 1桩基负摩阻力的形成机理《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)[2]第3.4.1.2条中规定，“桩周围软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水位、大面积沉桩等原因而产生的沉降大于基桩的沉降时，应视具体工程情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影响”。同时，当软土地区由于密集桩群施工造成土的隆起和随后的再固结，也会产生桩基负摩阻力[3]。桩基负摩阻力的分布范围由桩与桩周土的相对位移确定。在桩的某一断面上，桩与土相对位移为零，该断面称为中性点。中性点是作用于桩身所有向下的力和所有向上的力的平衡点。向下的力包括桩顶荷载和负摩阻力产生的下拽荷载，向上的力包括正摩阻力和桩端反力，如图1所示。中性点M 是摩阻力、桩－土相对位移和轴向压力沿桩身变化的特征点，中性点是桩－土相对位移为0的点（Sp= Sa ），如图1-b 所示。中性点以上土的下沉量大于桩的沉降量，桩周土对桩的作用力为向下的负值，即负摩阻力，而中性点以下为正摩阻力，如图1-c 所示。中性点以上轴向压力随深度递增，中性点以下轴向压力随深度递减，如图1-d 所示。目前，中性点位置的确定一般都是由室内或现场试验所确定的。国外一些研究人员通过负摩阻力试验认为中性关于桩基负摩阻力的探讨赵敏燕，周峰，王嘉（南京工业大学，江苏南京210009） [摘要] 介绍了桩基负摩阻力的形成机理、影响因素及国内外的研究现状，采用有限元软件ABAQUS 对算例进行计算分析，分析了不同的固结时间对负摩阻力的影响。结果表明，在堆载条件下桩基负摩阻力随着固结时间的增长而不断增长，中性点也随之不断下降。 [关键词] 桩基负摩阻力；中性点；ABAQUS 软件 [中图分类号]TU473.12[文献标识码]A [文章编号]1005-6270（2010）05-0091-03 Study on Negative Skin Friction of Pile Foundation ZHAO Min-yan ZHOU Feng WANG Jia (Nanjing University of Technology ，Nanjing Jiangsu 210009China) Abstract:This article introduced the formation mechanism,influence factors and the present research status at home and abroad of negative skin friction of pile foundation.The calculation and analysis on examples based on finite element software Abaqus to analyze the effect of different consolidation time on negative skin friction of pile foundation.The results show that negative skin friction of pile foundation increases by the consolidation time under heaped load,and the neutral point decreased thereupon. Key words:negative skin friction of pile foundation;the neutral point;Abaqus software 图1桩基负摩阻力分析原理图注：（a ）桩及桩周土受力、沉降示意图；（b ）各断面深度的桩、土沉降及相对位移； S p —桩身各断面的沉降；S a —各深度桩侧土的沉降；（c ）摩阻力分布及中性点；（d ）桩身轴力 Q n －负摩阻力产生的轴力，即下拉力；Q b －端阻力

浅析深厚填土中桩基础负摩阻力计算

13-10-142013100018-浅析深厚填土中桩基础负摩阻力计算-文本复制检测报告单（全文对照） check .cnk https://www.360docs.net/doc/0e2069638.html,/amlc2/Report.aspx ?LeftFile=30750881&t=c 1/4 36.8% 文本复制检测报告单(全文对照) №:ADBD2013R_2012060414342420131014134611307508818554 检测时间：2013-10-14 13:46:11 检测文献：2013100018-浅析深厚填土中桩基础负摩阻力计算作者：浅析深厚填土中桩基础负摩阻力计算检测范围：中国学术期刊网络出版总库中国博士学位论文全文数据库/中国优秀硕士学位论文全文数据库中国重要会议论文全文数据库中国重要报纸全文数据库中国专利全文数据库互联网资源英文数据库(涵盖期刊、博硕、会议的英文数据以及德国Springer 、英国Taylor&Francis 期刊数据库等)互联网文档资源时间范围：1900-01-01至2013-06-04总文字复制比：去除引用文献复制比：12.7%去除本人已发表文献复制比：36.8% 单篇最大文字复制比：26.2% 重复字数： [ 1279 ]总字数： [ 3477 ]单篇最大重复字数： [ 912 ] 总段落数： [ 1 ]前部重合字数：[ 1279 ]疑似段落最大重合字数：[ 1279 ] 疑似段落数：[ 1 ] 后部重合字数：[ 0 ] 疑似段落最小重合字数： [ 1279 ] 跨语言检测结果：0% 指标：剽窃观点自我剽窃一稿多投过度引用整体剽窃重复发表剽窃文字表述表格：1 脚注与尾注：0 （注释：无问题部分文字复制比部分引用部分） 1.2013100018-浅析深厚填土中桩基础负摩阻力计算总字数：3477 文字复制比：36.8%(1279) (0) 1建筑桩基技术规范JGJ94-2008 - https://www.360docs.net/doc/0e2069638.html, 豆丁网 26.2%- 《互联网文档资源（https://www.360docs.net/doc/0e2069638.html, ）》- 2012-09-15 是否引证：否 2JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范（附条文说明、勘误表、11个附录） - https://www.360docs.net/doc/0e2069638.html, 豆丁网25.3%- 《互联网文档资源（https://www.360docs.net/doc/0e2069638.html, ）》- 2012-10-05是否引证：否 3建筑工程桩基施工规范-百度文库 23.8%- 《互联网文档资源（http://wenku.baidu.c ）》- 2012-11-23是否引证：否 4建筑桩基技术规范 23.7%- 《互联网文档资源（http://wenku.baidu.c ）》- 2012-11-23是否引证：是 5建筑工程桩基施工规范-百度文库 23.6%- 《互联网文档资源（http://wenku.baidu.c ）》- 2012-11-23是否引证：否 6 建筑工程桩基施工规范[1]-百度文库 23.6%- 《互联网文档资源（http://wenku.baidu.c ）》- 2012-11-23 是否引证：否

【结构设计】负摩阻力对桩基础的危害分析

负摩阻力对桩基础的危害分析负摩阻力指桩周土层由于某种原因而产生超过桩身沉降量的下沉时,作用于桩身的向下的摩阻力.可能的影响表现：当持力层刚硬时,造成桩身压曲或断裂,需验算桩身承载力；当持力层可压缩时,造成桩端地基屈服或破坏以及不均匀沉降引起上部结构的功能性受损（裂缝等）,需验算土承载力与沉降指标.由于桩、土性质的复杂性、荷载及施工条件的多变性以及桩土相互作用的复杂性等影响,负摩阻力的计算尤为复杂. 负摩阻力产生条件： 1）桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土（河口与海岸新沉积土层）、欠压密的软粘土或液化土层支承于相对较硬土层（硬粘性土、中密以上砂土、卵石层或岩层）中,桩周土体因固结产生沉降大于桩沉降时； 2）桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载（包括填土）,使桩周土压缩固结下沉时； 3）由于地下水位降低（如无节制地抽取地下水、工程施工疏排水等）,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时； 4）挤土桩群施工结束后,孔隙水消散,隆起的或扰动的土体逐渐固结下沉时； 5）桩设置于易受环境影响（如浸水、解冻、动力振动或地震等）而沉陷或重新固结而下沉的土层（自重湿陷性黄

土、季节性冻土层或可液化土层）的地基中,当受水浸湿、融化或受振（震）液化导致地基土大量下沉时； 6）桩周存在欠固结软粘土或新近填土在自重作用下产生新固结时； 7）深基坑开挖,导致土体应力释放而产生释放变形,坑周土体的下沉趋势对相邻建筑物桩基可能产生负摩阻力； 8）相邻建筑物自重悬殊引起附加沉陷. 上述7）点提到了坑周土体下沉的影响,另外,坑中土体回弹也对应着一个问题,对应于《地规2011》8.5.3-8-4）条“桩施工在基坑开挖前完成时,其钢筋长度不宜小于基坑深度的1.5倍”,这条是新规范刚加进去的,然而规范条文没有做出一定的说明,让设计者抓瞎（这是“中国式”规范的共性,让你猜）.这半句话隐藏着一个工程实例：上海某工程先施工桩,后基坑开挖,开挖深度13m,验桩时发现基底下约13m处出现断桩,且成批出现.经过数次分析查明,桩身断裂是由于地基土的回弹造成的,基坑回弹的影响深度约等于基坑开挖深度,在影响深度范围内,土体自重小于回弹力,而桩身钢筋长度仅为13m,素混凝土又不足以承担二力之差,随即出现断裂,因此也就有了这半句话.

浅谈负摩阻力(一)

浅谈负摩阻力(一) 论文关键词]负摩阻力中性点成因影响因素防治措施计算方法论文摘要]负摩阻力问题严重影响着建筑物的安全，桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响，故其准确数值很难计算。介绍和阐述桩侧负摩阻力产生的条件和机理，桩侧负摩阻力的计算方法，中性点的确定，防治和减少桩侧负摩阻力的方法。随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升，建筑物已从多层不断的转向高层建筑，从而对地基承载力和变形要求也越来越高，越来越严格。因此地基处理变得越来越重要。在地基处理工程中，因负摩阻力问题，造成工程事故屡有发生（建筑物出现沉降、倾斜、开裂），负摩阻力问题在我国工程实践中已变成一个热点问题。下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。一、负摩阻力的成因桩周土的沉降大于桩体的沉降！桩土的相对位移（或者相对位移趋势）是形成摩擦力的原因，桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力；反之，则为负摩阻力。地基土沉降过大，桩和土相对位移过大地基土将对桩产生向下的摩擦力拉力，使原来稳定的地基变得不稳定，实际荷载可能超过原来建议的地基承载力。一般可能由以下原因或组合造成：未固结的新近回填土地基；地面超载；打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降；地下水位降低，有效应力增加引起土层下沉；非饱和填土因浸水而湿陷；可压缩性土经受持续荷载，引起地基土沉降；地震液化。二、地基设计为什么要考虑负摩阻力桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献，反而要产生作用于桩侧的下拉力。而造成桩端地基的屈服或破坏、桩身破坏、结构物不均匀沉降等影响。因此，考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。三、如何在现场测试和估算负摩阻力在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。80年代，有工程运用瑞士生产的滑动侧微计（SlidingMicrometer---ISETH）来测定。普遍的方法都是测定桩体轴力，从而推算桩侧摩阻力。四、影响负摩阻力大小的主要因素桩周土的特性当然是首当其冲的，其次桩端土特性也不可忽视（因为其之间影响着中性点的位置问题）、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。五、负摩阻力的防治措施打桩前，先预压地基土，从根本上消除负摩阻力的产生；在产生负摩阻的桩段安装套筒或者把桩身与周围土体隔离，这种方法会使施工难度加大；在桩身涂滑动薄膜如涂沥青]，目前这种方法应用比较普遍，效果也不错；通过降低桩上部荷载，储备一定承载力；在地基和上部结构允许有相对较大沉降的情况下，采用摩擦桩；采用一定的装置消除负摩阻力。下面介绍一种消除负摩阻力的装置：它由设置在桩体外周的卸荷套及卸荷套与桩体之间的润滑隔离层构成。卸荷套使桩体与周围土层完全隔开并由桩体带动在打桩时与之同步下沉，而当桩周土层沉陷时，卸荷套依靠隔离层内润滑材料的作用，可随土层相对桩体自由下沉而不将下拽力传给桩体，从而有效地消除了负摩阻力的作用。可广泛用于各种软基地层拟用桩基础的工程中。六、负摩阻力的群桩效应研究大多数是单桩，实践中基本是群桩这个跟我们的研究方法有关系，目前我们的现场实践方面的研究方法都是针对单一桩体的。另外，群桩方面的研究，运用数值分析方法也有不少研究。群桩的现场研究很值得期待呀。七、端承桩产生负摩阻的可能性大于摩擦桩（1）对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对基桩施加下拉荷载时，由于持力层压缩性较大，

浅谈桩的负摩阻力及实际工程中的处理

浅谈桩的负摩阻力及实际工程中的处理 [摘要]：负摩阻力是桩基础设计时常见的问题，本文从负摩阻力的产生机理出发，探讨了负摩阻力的计算方法，给出了减小负摩阻力的措施；并结合实际工程分析了桩与承台共同作用机理在负摩阻力桩基础工程中的适用范围。 [关键字]：负摩阻力桩与承台共同作用 1 前言桩基础是目前采用广泛的一种软弱地基处理方式，其承载力由桩侧土的摩擦力和桩端反力共同构成。但是在有些地质条件下，由于某些原因，当桩周土体的沉降量大于桩本身的沉降时，桩侧表面的一部分面积上将产生负摩阻力。负摩阻力对桩产生下拉作用，致使桩基的荷载增加，变相的降低了桩的承载力，使其沉降加大，严重时会导致建筑物的损害或破坏，由于设计人员忽略了负摩阻力的影响从而引起的工程事故不在少数。本文对桩的负摩阻力的产生条件及其特性进行分析，探讨了桩负摩阻力的计算方法。正常情况下，计算桩基础的承载力时，假定上部荷载通过承台传递给桩，然后再传给地基，并不考虑承台底部土的承载作用。但是，在某些地基土层中，往往在1m左右的根植土下有2-5m的粉质粘土硬壳层，再往下则是10几米甚至20几米的淤泥层。在这些场地的工程中，一般是采用桩基础进行地基处理，但是由于负摩阻力的存在，正常桩长的单桩承载力往往比较小，布桩很密而且造价比较高；如采用表层换土后作浅层基础，由于硬壳层厚薄不均，填土厚度及质量均难以控制，容易使基础沉降过大或沉降不均匀，影响正常使用。对于这类场地，由于采用的桩基一般是摩擦型桩，桩与桩间土的变形是相互影响的，桩间土具有一定的承载力，而承台承担的荷载将是可观的。因此本人认为，在这样的工程中，考虑桩与承台共同工作承担上部荷载是安全合理的，而且具有可观的经济效益。 2 负摩阻力产生机理、特性及其对桩基的影响分析布置在土体里的桩，正常情况下由于上部荷载的作用，桩的沉降速率（或沉降量）大于桩周土的沉降速率（或沉降量），桩周土对桩的侧表面产生向上的摩擦阻力，称之为正摩阻力；反之，当由于以下几种情况： 1）桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层2）桩周存在软弱土层，临近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载3）由于降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显著压缩沉降 4）冻土融化使得桩周土的沉降速率（或沉降量）大于桩的沉降速率（或沉降量）时，桩周土将对桩产生向下的摩阻力，称之为负摩阻力。在桩身某一深度处，桩周土与桩的沉降一致，该处称为中性点。中性点是正、负摩阻力的分界点，且在该处桩身轴力最大。负摩阻力的存在对桩基性能的不利影响可以概括为3个方面：负摩阻力的存在造成桩侧正摩阻力减小，从而引起桩基有效承载力的降低；负摩阻力的出现大大减少了桩周土提供的荷载抗力，使桩的承载力依靠中性点以下的桩周土和桩尖土来提供，使得桩端土体沉降增加从而引起桩基沉降增加；负摩阻力形成了对桩基的附加荷载，造成桩身轴力增加，降低了桩身强度的安全度。从桩基的工作状况来看，负摩阻力的影响对摩擦型桩和端承型桩有所区别

桩侧负摩阻力的计算

桩侧负摩阻力的计算一、规范对桩侧负摩阻力计算规定符合下列条件之一的桩基，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力： 1、桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时； 2、桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载（包括填土）时； 3、由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。 4、桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响；当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定验算。 ①对于摩擦型基桩，可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力： a k R N ≤ （7-9-1） ②对于端承型基桩，除应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载，并可按下式验算基桩承载力： a n g k R Q N ≤+ （7-9-2） ③当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。注：本条中基桩的竖向承载力特征值只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。二、计算方法桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可按下列规定计算： 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值，可按下列公式计算： i ni n si q σξ'= （7-9-3）当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时：ri i σσ'=' 当地面分布大面积荷载时：ri i p σσ'+=' （7-9-4）其中, i i i m m m ri z z ?∑+?='-=γγσ1 1 21 （7-9-5）（7-9-3）～（7-9-5）式中： n si q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值；当按式（7-9-3）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值进行设计； ri σ'——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起；

单桩承载力验算(计负摩阻力)

单桩承载力验算一、土层分布情况二、单桩竖向承载力特征值桩端持力层为全风化花岗岩，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），中性点深度比l n /l 0=，桩周软弱土层下限深度l 0=，则自桩顶算起的中性点深度l n =。根据规范可知，该处承载力特征值只计中性点以下侧阻值及端阻值。 kN l q u A q Q i sik p pk 3976)613021.712(1141600uk =?+???+??=+=∑ππkN Q K R uk a 198838942 11=?== 三、单桩负摩阻力

第一层路堤填土和杂填土自重引起的桩周平均竖向有效应力：地下水以上部分：Pa k 93.6594.6192111=??= σ；地下水以下部分：Pa k 06.1396.1)1019(2 194.61912=?-?+?=σ；则kPa 20512111=+=σσσ；第二层淤泥自重引起的桩周平均竖向有效应力： kPa 26.182)54.863.21()105.15(2 16.1)1019(94.6192=-?-?+?-+?=σ；；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 24245.612053.01111=>=?==σξ ；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 121245.3626.1822.01222=>=?==σξ 对于单桩基础，不考虑群桩效应则1n =η；基桩下拉荷载： kN l q u Q n i i n si n n g 1137))54.863.21(1254.824(10.11=-?+????==∑=πη 四、单桩分担面积上的荷载 kN N 720)2520(44k =+??= 五、验算 N R N Q N a n k 1988k 185********g k =<=+=+ 故单桩承载力满足要求。

浅谈负摩阻力

浅谈负摩阻力 [论文关键词]负摩阻力中性点成因影响因素防治措施计算方法 [论文摘要]负摩阻力问题严重影响着建筑物的安全，桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响，故其准确数值很难计算。介绍和阐述桩侧负摩阻力产生的条件和机理，桩侧负摩阻力的计算方法，中性点的确定，防治和减少桩侧负摩阻力的方法。随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升，建筑物已从多层不断的转向高层建筑，从而对地基承载力和变形要求也越来越高，越来越严格。因此地基处理变得越来越重要。在地基处理工程中，因负摩阻力问题，造成工程事故屡有发生（建筑物出现沉降、倾斜、开裂），负摩阻力问题在我国工程实践中已变成一个热点问题。下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。

一、负摩阻力的成因桩周土的沉降大于桩体的沉降！桩土的相对位移（或者相对位移趋势）是形成摩擦力的原因，桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力；反之，则为负摩阻力。地基土沉降过大，桩和土相对位移过大地基土将对桩产生向下的摩擦力拉力，使原来稳定的地基变得不稳定，实际荷载可能超过原来建议的地基承载力。一般可能由以下原因或组合造成：未固结的新近回填土地基；地面超载；打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降；地下水位降低，有效应力增加引起土层下沉；非饱和填土因浸水而湿陷；可压缩性土经受持续荷载，引起地基土沉降；地震液化。二、地基设计为什么要考虑负摩阻力

桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献，反而要产生作用于桩侧的下拉力。而造成桩端地基的屈服或破坏、桩身破坏、结构物不均匀沉降等影响。因此，考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。三、如何在现场测试和估算负摩阻力在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。80年代，有工程运用瑞士生产的滑动侧微计（SlidingMicrometer---ISETH）来测定。普遍的方法都是测定桩体轴力，从而推算桩侧摩阻力。四、影响负摩阻力大小的主要因素桩周土的特性当然是首当其冲的，其次桩端土特性也不可忽视（因为其之间影响着中性点的位臵问题）、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。

桩顶荷载对桩基负摩阻力特性影响

A．桩顶荷载对桩基负摩阻力特性影响* 摘要：比较了在桩顶荷载作用下的负摩阻力特性与无桩顶荷载时的差异，指出不考虑桩顶荷载的中性点位置是最低的，下拽力是最大的。分析的结果表明，当有桩顶荷载作用时，中性点的位置明显高于无桩顶荷载时，下拽力也明显小于无桩顶荷载时，而且随着桩顶荷载的增加，中性点上移的趋势明显，下拽力减小的趋势也很明显。桩顶荷载较小时，负摩阻力对于桩基沉降的影响基本上是线性的。在桩顶荷载作用下，长桩比短桩的中性点位置和下拽力的变化都小些。这对桩基负摩阻力特性的研究是有益的。关键词：桩顶荷载负摩阻力特性影响 1. 概述桩的摩阻力是由于桩土之间的相对位移而产生的，在桩周土的向下位移大于桩的向下位移的条件下，桩侧摩阻力的方向是向下的，称为负摩阻力。中性点是桩土位移相同的位置，在中性点以下部分，桩周分布着向上的正摩阻力；而在中性点以上部分，桩周都不同程度地分布着负摩阻力。对软土地区的桩基而言，负摩阻力是一个不容忽视的因素。对于摩擦桩，负摩阻力会使得桩基的沉降增加；而对于端承桩，使得桩身轴力增大和桩端荷载总量的增加，严重的会造成桩基的破坏。负摩阻力的出现、发展和发挥都是桩土相互作用的结果。在相关设计规范规程[1][2]中，对于负摩阻力的考虑忽略了桩顶荷载的影响，这对正确评价负摩阻力的影响是不利的。有关这方面研究的文献资料也很少。本文拟通过有限元分析研究桩顶荷载对于负摩阻力的影响，探求桩顶荷载的影响规律。 2. 桩顶荷载对桩土相互作用的影响当桩顶没有荷载作用时，桩周土体的沉降是桩土相互作用的主要原因。土体沉降在桩身产生负摩阻力，负摩阻力引起的下拽力使桩身产生压缩变形和桩端沉降。而桩身压缩变形和桩端沉降的出现又使得桩-土之间的相对位移关系发生变化并使桩的中性点上移。中性点上移使得桩身下部的出现正摩阻力的桩身长度增加和正摩阻力总量增加，出现负摩阻力的桩身长度减小并且负摩阻力总量减少。而正负摩阻力的长消使得桩-土间共同作用重新达到平衡。只有在桩和土的沉降都稳定时，桩的中性点以及摩阻力沿桩身的分布才能稳定下来[3]。当桩顶有荷载作用时，土体变形不再是引起桩土相互作用的唯一原因，桩顶荷载也是影响桩土相互作用的主要原因。桩顶荷载作用下产生桩身压缩和桩端沉降，这是在短时间完成的，桩周土体的沉降变形需要很长时间才能稳定。在这样的桩土相互作用中，只有桩周土体沉降大于桩的位移时，负摩阻力才会出现。显然，负摩阻力出现的部位与桩顶无荷载作用时有很大的区别，中性点的位置肯定会高于无桩顶荷载的情况。随后也会出现与无桩顶荷载相似的因下拽力产生的桩附加变形和中性点的位置变动。由于桩的沉降－压缩曲线是随着荷载水平的提高而表现出由线性到非线性的，因此，负摩阻力的特性也会呈现与桩顶无荷载时不同的形态，而且会随着桩顶荷载水平的不同而表现出一定的差异。 3. 有限元分析及结果讨论为了分析桩顶荷载对桩基负摩阻力特性的影响，对摩擦桩做了轴对称有限元分析。分析中采用三角形十五节点单元离散土体和桩身混凝土，采用接触单元模拟桩土界面。土体的本构关系采用弹塑性Mohr-Coulomb模型，桩身混凝土采用弹性模型。在有限元分析中，桩长分别为12 m和15m，直径Φ600mm，桩身混凝土标号为C25。先按照现行规范[1]的要求通过计算的荷载－沉降曲线确定桩的极限承载力(桩顶沉降40mm对应的桩顶荷载)和正常状态下的承载力特征值R，然后再分析桩顶无荷载的负摩阻力特性，再按承载力特征值的50％，75％，100％和125％四种桩顶荷载作用于桩顶，在上述负摩阻力的计算中地面堆载总是保持相同的水平，25KN/m2。以此来分析桩顶荷载变化的情况下负摩阻力特性变化。桩身穿过的土层物理力学指标见表1，场地的地下水位位于地表下6.4米。表1：土层分布及物理力学指标 Table1:Soil Layer Distribution and Indexes of Soil 土层名称土层厚度 m 干容重 γ/kNcm-3 湿容重 γ/kNcm-3 内聚力 c/MPa 内摩擦角 φ/° 泊松比 ν 压缩模量 E s/kPa 亚粘土10 16 18 8.5 24 0.3 4700

桩侧摩阻力计算

《桩侧摩阻力计算》一、工程概况：本工程①杂填土、②淤泥均为欠固结软弱土应计算桩侧负摩阻力。根据岩土工程勘察报告ZK65揭示地基土分层如下：（孔口标高5.07m ，地下水位标高2.02m ）第①层杂填土底部标高2.77（厚度2.30）第②层淤泥底部标高-7.53（厚度10.30）第③层卵石底部标高-12.43（厚度4.90）第⑤层砂土状强风化凝灰岩底部标高-14.73（厚度2.30）第⑥层碎块状强风化凝灰岩………… 该位置软弱土层较厚且土层分布具有代表性，所以计算该位置的桩侧负摩阻力值。二、计算过程 (1) 根据JGJ94-2008第5.4.4条桩侧负摩阻力标准值按下式计算： 'n si ni i q ξσ=；1 ''112i i i e e i i e z z γσσγγ-===?+?∑ 根据地勘报告杂填土和淤泥的负摩阻力系数分别为0.4和0.25，素填土和淤泥的重度为16.0kN/m 3。 1γ=16.0kN/m 3 '2γ=16.0-10.0=6.0kN/m 3 1n s q =0.4（0.5×16×2.30）=7.36kN/m 2 2n s q =0.25（16×2.30+0.5×6×10.3）=16.92kN/m 2 (2) 桩持力层为⑤砂土状强风化凝灰岩，根据持力层性质中性点深度比0/n l l 取值为1。 0n l l ==12.6m (3) 计算桩下拉荷载标准值。根据JGJ94-2008第5.4.4-4条 1n n n g n si i i Q u q l η==?∑（不考虑群桩效应，n η取1.0），桩采用PHC500预制管桩。 n g Q =1.0×2×3.14×0.25×（7.36×2.3+16.92×10.3）=300kN

桩基负摩阻力问题讨论

桩基负摩阻力问题讨论（1）负摩擦力是怎么形成的？[简单成因，机理很复杂] （2）地基设计为什么要考虑负摩擦力？（3）实践中什么情况下一般考虑负摩擦力？（4）如何测试和估算负摩擦力？（5）影响抚摩擦力大小的主要因素？（6）工程实践中都有那些方法减小抚摩擦力？（7）抚摩擦力的群桩效应？[研究大多数是单桩，实践中基本是群桩] （8）目前的最新进展。（1）负摩擦力是怎么形成的？桩周土的沉降大于桩体的沉降！桩—土的相对位移（或者相对位移趋势）是形成摩擦力的原因，桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力；反之，则为负摩阻力。（2）地基设计为什么要考虑负摩擦力？桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献，反而要产生作用于桩侧的下拽力。而造成桩端地基的屈服或破坏、桩身破坏、结构物不均匀沉降等影响。因此，考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。（3）实践中什么情况下一般考虑负摩擦力？这个问题，可以从负摩阻力产生原因来说明：产生负摩擦力的原因主要有， 1）欠固结软粘土或新填土的自重固结； 2）大面积堆载使桩周土层下沉； 3）正常固结软粘土地区地下水位全面下降，有效应力增加引起土层下沉； 4）湿陷性黄土湿陷引起沉降。（4）如何测试和估算负摩擦力？在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。８０年代，有工程运用瑞士生产的滑动侧微计（Sliding Micrometer---ISETH）来测定。普遍的方法都是测定桩体轴力，从而推算桩侧摩阻力。这个方法来推算桩侧摩阻力、负摩阻力。这个方法大家可以分析一下利弊，从而讨论一个新的途径、方法可以直接测定桩侧摩阻力问题。这样相比结果更精确可靠，我们的研究也将是一个不小的进步！大家都来思考一下罗，“测定桩侧摩阻力问题！” （5）影响负摩擦力大小的主要因素？桩周土的特性当然是首当其冲的，其次桩端土特性也不可忽视（因为其之间影响着中性点的位置问题）、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。（6）工程实践中都有那些方法减小抚摩擦力？沥青涂层这个方法运用很是广泛，效果似乎也不错。这个方法以单桩为考虑对象；另外，隔离桩方法，这个以群桩为研究对象，但是似乎目前运用的不是很广，大家可以找找这方面的咚咚，一起讨论一下，分析原因，相比也是一个不错的思考问题的途径。（7）负摩擦力的群桩效应？[研究大多数是单桩，实践中基本是群桩] 这个估计跟我们的研究方法有问题吧，目前我们的现场实践方面的研究方法都是针对单一的桩体的。另外，群桩方面的研究，运用数值分析方法也有不少研究。群桩的现场研究很