能量桩桩土界面侧摩阻力的研究
超深粘性土桩侧摩阻力特性研究
超深粘性土桩侧摩阻力特性研究近年来，随着城市建设的不断发展，越来越多的建筑物需要在超深粘性土地区进行基础施工。
然而，由于粘性土地区的特殊性质，桩基的侧摩阻力成为一个重要的研究领域。
本文通过对超深粘性土桩侧摩阻力特性的研究，旨在提供有关设计和施工的实用指导。
首先，超深粘性土的特性决定了桩基的侧摩阻力会显著影响桩基的稳定性和承载能力。
因此，我们需要深入了解超深粘性土的物理和力学特性。
超深粘性土具有较高的黏聚力和内聚力，导致其剪切强度较大。
此外，超深粘性土还具有较高的孔隙水压力和较低的渗透性。
这些特性使得超深粘性土桩基的侧摩阻力表现出特殊的行为。
其次，超深粘性土桩侧摩阻力的研究需要考虑土体的应力-应变特性。
由于超深粘性土的非线性特性，桩基的侧摩阻力会随着荷载的增加而增加。
在进行侧摩阻力试验时，我们需要注意荷载的施加速度和加载方式，以准确测量桩侧摩阻力的变化规律。
此外，超深粘性土桩侧摩阻力的研究还需要考虑桩身的几何参数对侧摩阻力的影响。
桩身的直径和长度会直接影响侧摩阻力的大小。
通常情况下，桩身越粗越长，侧摩阻力越大。
因此，在设计和施工过程中，我们需要合理选择桩身的几何参数，以满足工程的要求。
最后，超深粘性土桩侧摩阻力的研究还需要考虑不同施工方法对侧摩阻力的影响。
常见的施工方法包括静压桩法、动力桩法和钻孔灌注桩法。
这些施工方法在桩侧摩阻力的产生和传递机制上存在差异。
因此，在进行超深粘性土桩基设计时，我们需要根据具体情况选择合适的施工方法，并注意施工过程中的控制措施。
综上所述，超深粘性土桩侧摩阻力特性的研究对于基础工程的设计和施工具有重要意义。
通过深入了解超深粘性土的特性、土体的应力-应变特性、桩身的几何参数以及施工方法的选择，我们可以有效地控制超深粘性土桩侧摩阻力，确保工程的安全和稳定。
桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力与桩身的关系
桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力与桩身的关系1. 引言桩基是土木工程中常用的一种基础形式，用于承载建筑物或其他结构的重量，并将荷载传递到地下。
在设计和施工过程中，了解桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力与桩身的关系非常重要。
本文将详细介绍这两者之间的关系，并探讨影响其大小的因素。
2. 桩侧极限摩阻力桩侧极限摩阻力是指土体对桩身产生的抗拔作用，它是由土体与桩身之间的摩擦力所提供的。
在施工过程中，当土体与桩身接触时，会产生一定的摩擦力，这种摩擦力可以有效地减小或抵消外部荷载对桩身的作用。
2.1 影响因素2.1.1 土体性质土体性质是影响桩侧极限摩阻力大小的重要因素之一。
不同类型和密实度的土壤具有不同的内聚力和黏聚力，从而影响了土体与桩身之间的摩擦力。
一般来说，黏土的内聚力较大，摩擦力也较大，因此桩侧极限摩阻力较高；而砂土的内聚力较小，摩擦力也较小，因此桩侧极限摩阻力较低。
2.1.2 桩身形状和表面状况桩身的形状和表面状况也会对桩侧极限摩阻力产生影响。
一般来说，光滑的桩身表面会减小土体与桩身之间的摩擦力，从而降低桩侧极限摩阻力；而粗糙的桩身表面则会增加土体与桩身之间的摩擦力，从而提高桩侧极限摩阻力。
2.2 计算方法计算桩侧极限摩阻力可以使用插值法或经验公式。
其中一种常用的经验公式是斯托克斯公式：Q s=K s⋅A s⋅L s其中，Q s为桩侧极限摩阻力（kN），K s为土壤抗剪强度系数（kPa），A s为桩身侧面积（m^2），L s为桩身埋入土中的长度（m）。
3. 桩端极限端阻力桩端极限端阻力是指土体对桩底产生的抗沉降作用，它是由土体与桩底之间的反作用力所提供的。
在荷载作用下，土体会通过与桩底之间的摩擦力和土体自身的内聚力来抵抗沉降。
3.1 影响因素3.1.1 土壤类型不同类型的土壤对桩端极限端阻力的贡献不同。
一般来说，黏土具有较大的内聚力和摩擦角，因此可以提供较高的桩端极限端阻力；而砂土由于其较小的内聚力和摩擦角，在相同条件下提供的桩端极限端阻力较低。
嵌泥岩桩端阻力与侧阻力试验研究
嵌泥岩桩端阻力与侧阻力试验研究
嵌泥岩桩是一种常用的地基处理方法，其端部和侧面所承受的荷载有特殊的性质。
为了研究嵌泥岩桩端阻力与侧阻力的特性，进行了一系列试验研究。
在端阻力试验中，选取了一根长度为10m，直径为1.5m的嵌泥岩桩进行试验。
试验方法采用静力载荷试验，以不同的荷载水平施加于桩顶，检测桩端的反力变化。
结果表明，嵌泥岩桩的端阻力随着荷载施加而逐渐增大，达到峰值后趋于稳定。
端阻力的峰值与桩身周长和桩长有关，如桩长增加，峰值也会相应增大。
在侧阻力试验中，同样选取了一根长度为10m，直径为1.5m的嵌泥岩桩进行试验。
试验方法采用旁向双向恢复试验，以不同的荷载水平施加于桩身侧面，检测桩身的变形和反力变化。
结果表明，嵌泥岩桩的侧阻力随着荷载施加而逐渐增大，但增长速度逐渐变缓。
侧阻力的大小与地层岩性、桩身周长和桩长等因素有关，其中地层岩性对侧阻力的贡献最大。
综上所述，嵌泥岩桩的端阻力和侧阻力均随着荷载的施加而逐渐增大，但其增长速度不同。
桩身周长和桩长等因素对阻力的贡献也有重要影响，因此在设计嵌泥岩桩时应充分考虑这些因素的影响。
单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力发展机理研究
单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力发展机理研究
单桩在压与拔荷载下的桩侧摩阻力发展机理研究是针对单根桩在不同载荷作用下，研究桩侧摩阻力的变化规律和机理的研究。
在桩侧承受压载荷时，桩身与土体之间会出现摩擦力。
随着荷载的增加，桩侧摩阻力也会增加。
这是由于土体中的颗粒间会随着荷载作用而发生重新排列，颗粒之间的接触面积增加，从而增加了桩侧摩阻力。
在桩侧承受拔载荷时，桩身与土体之间会产生吸力。
随着荷载的增加，桩侧摩阻力也会增加。
这是由于土体孔隙中的水分会被排出，形成负压吸力，使得土体颗粒之间的接触面积减少，从而减小了桩侧摩阻力。
研究桩侧摩阻力发展机理的方法主要包括室内试验和数值模拟。
室内试验通常通过模型桩或者真实桩在土槽或者土槽模型中进行，测量桩侧摩阻力的变化。
数值模拟则通过数值计算方法，模拟桩与土体之间的相互作用过程，得到不同荷载下桩侧摩阻力的变化规律。
研究桩侧摩阻力发展机理的目的是为了更好地理解桩身与土体之间的相互作用规律，优化桩基设计，确保桩基的稳定性和承载力。
浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素
浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素发布时间：2021-04-26T13:20:15.513Z 来源：《建筑实践》2021年1月第3期作者：陈高伟史纪亮[导读] 桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式，陈高伟史纪亮临沂市青啤地产有限公司山东临沂 276000摘要:桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式，其主要作用在于穿过软弱的压缩性高的土层，利用自身的刚度把上部结构的荷载传递到强度更高、压缩性更低的土层或岩层上,以满足建筑物对承载力和沉降的要求。
本文对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结，并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。
关键词:承载力侧摩阻力端阻力影响因素1 概述自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--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。
为了提高桩的承载力，对桩侧摩阻力和端阻力的发挥性状及影响因素进行研究是非常有必要的，以下对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结，并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。
2.桩基侧摩阻力影响因素2.1桩周土的影响影响桩侧摩阻力最直接的因素就是桩侧土层的性质。
通常认为，桩周土体的抗剪强度越大，相应的桩侧摩阻力就越大。
大量试验资料表明，在粘性土中，桩侧摩阻力值就相当于桩周土体的不排水抗剪强度的大小;在砂性土中，桩侧摩阻力系数平均值近似等于土的主动土压力系数。
桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较
桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较关键词：侧摩阻力桩土相互作用分布曲线荷载传递机理问题的提出：施加于桩顶的轴向荷载是如何通过桩土之间的相互作用传递给地基的？即桩对周围土体性质和应力状态将引起什么变化。
了解这个问题有助于加深对桩基承载力的理解。
桩的荷载传递机理研究揭示的是桩—土之间力的传递与变形协调的规律，因而是桩的承载力机理和桩—土共同作用分析的重要理论依据。
研究表明：桩在外荷载Q的作用下，首先是桩身上部受到压缩而产生相对土的向下位移；与此同时，桩的侧表面受到土的向上摩阻力Qs的作用。
随着荷载的增加，桩身压缩量和位移量逐渐增加，桩身下部的摩阻力也逐渐发挥，桩身荷载传递到桩底，桩底土层受到压缩而产生桩端阻力Qp。
即桩顶荷载Q通过桩侧阻力和桩端阻力传递到桩周围土层中。
这里，重点研究侧摩阻力q s的大小与分布。
一．桩侧阻力沿深度分布由于问题的复杂性，精确的研究要通过推力并辅以实验验证，才能比较接近真实。
这里先从受力分析方面入手，进行理想化分析。
一）桩侧阻力实质是摩擦力，而摩擦力的大小和两方面的因素有关。
（1）摩擦系数f (2) 作用与摩擦面上的压力G即土力学的基本知识：土的侧应力随深度的增大而增大，这一点类似水的压力。
我们把滑动摩擦力F等同桩的侧摩阻力，土的侧应力（压力）等同木块的压力。
土的侧压力随深度增加而增加，桩的侧摩阻力必将随桩的深度而线性增加。
据此，桩侧摩阻力沿深度呈三角形分布。
如图：二）1．首先回顾一下材料力学中，剪切胡可定律：在剪切比例及县范围内，切应力与切应变成正比。
对桩而言，桩身轴力随深度增加而减小。
而桩侧土因受到摩擦力（桩表面侧摩擦力，实为剪应力）而产生剪切变形，姑且理解为摩擦力的大小和剪切便形成线性关系。
据此，桩侧摩阻力沿深度呈梯形或倒三角形分布。
如图：2．桩身下段的侧摩阻力桩身下段的侧摩阻力，取决于桩身下段的位移大小。
对于端承桩，位移较小，侧阻较小；对于摩擦桩，位移较大，侧阻力较大。
钻孔灌注桩桩周土阻力的测试与分析
钻孔灌注桩桩周土阻力的测试与分析一、引言钻孔灌注桩作为一种常用的地基处理方法，广泛应用于各类建筑工程中。
桩周土阻力是影响钻孔灌注桩承载能力的重要因素之一。
因此，对桩周土阻力的测试与分析具有重要的工程意义。
本文将从测试方法、测试数据处理以及土阻力分析等方面对钻孔灌注桩桩周土阻力进行详细的介绍和探讨。
二、测试方法1. 静力触探法静力触探法是一种常用的测定桩周土阻力的方法。
该方法利用静力触探设备将锥尖嵌入土层中，通过测量阻力和桩长之比值，即桩侧摩擦阻力比，来推测桩周土体的性质和强度。
静力触探法可以提供一定程度上的桩周土体信息，但结果受到孔壁摩擦和设备误差等因素的影响。
2. 受力试验法受力试验法是一种直接测定桩周土阻力的方法。
该方法通过在钻孔灌注桩上施加垂直荷载，测量桩身变形与受力关系的变化，从而得到桩周土体的力学特性。
常用的受力试验法包括静载试验、动载试验等。
三、测试数据处理1. 桩侧摩擦阻力比计算在进行静力触探或受力试验后，需要对测试数据进行处理以得到桩侧摩擦阻力比。
常用的计算方法有下列两种：- 根据静力触探法测试数据，通过将桩侧摩擦阻力除以锥尖端阻力，计算得到桩侧摩擦阻力比。
该比值可以作为判断桩周土体强度的指标。
- 在受力试验法中，通过测量桩身变形与受载荷的关系，利用力学模型对桩周土体的力学参数进行反演。
这种方法可以提供更准确的桩侧摩擦阻力比。
2. 桩周土体性质分析根据测试数据处理结果，可以进行桩周土体的性质分析。
钻孔灌注桩的承载力主要由桩身的端阻力和桩侧土阻力组成。
分析桩侧土阻力的性质和强度可以进一步评估桩的承载能力。
常用的桩周土体分析方法包括经验公式法、土工试验和数值模拟等。
四、土阻力分析钻孔灌注桩的承载力主要由桩身的端阻力和桩侧土阻力组成。
桩侧土阻力的大小与桩的直径、桩周土体的性质和强度等因素相关。
当桩侧土的强度较高时，桩侧土阻力会占据主导地位。
因此，对于钻孔灌注桩设计和施工而言，准确评估桩侧土阻力的大小和分布对于确保桩的稳定和承载能力起着重要的作用。
浅述软土地基桩侧负摩阻力问题
浅述软土地基桩侧负摩阻力问题摘要: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。
关键词:负摩阻力有效桩长中性点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。
一、负摩阻力的产生机理及其危害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。
在软土地基中负摩阻力一般可能由以下原因或组合造成：位于桩周的欠固结黏土或新近回填土在自重作用下产生新的固结；大面积地面堆载使桩周土层压缩固结下沉；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。
桩周产生负摩阻力问题，在我国工程实践中已变成一个热点问题，不少建筑物桩基由于存在上述三类问题的条件之一而出现沉降、开裂、倾斜，以致有的无法使用而拆除，或花费大量经济进行加固，等等。
1、对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对基桩下拉荷载时，由于持力层压缩层较大，随之引起沉降。
桩基沉降一出现，土对桩的相对位移减少，负摩阻力效应降低，直至转化为零。
因此一般情况下对于摩擦型桩基，可近似视中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力。
2、对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小，此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。
因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力。
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能量桩桩土界面侧摩阻力的研究
摘要：土壤源热泵由于可再生，而且环保，因此其技术被广泛应用。
但土壤源
热泵打井费用昂贵制约着技术的推广。
能量桩将土壤源热泵技术与建筑桩基结合，既能供热制冷，又能承受建筑上部荷载。
本文通过能量桩在土体温度、长径比、
以及土体导热系数的变化，研究桩土界面平均侧摩阻力与桩顶位移关系。
为今后
能量桩的设计以及施工提供参考。
关键词：能量桩；平均摩阻力；温度；长径比；导热系数
1 引言
近年来，随着人口和经济的快速发展，全球各国面临的共同问题：能源，资源，环境。
为了缓解压力，人类积极应对并采取相应措施。
土壤源热泵技术由于具有节能环保的技术优势被广泛应用，但其打井费用高
制约着广使用。
能量桩技术将土壤源热泵系统中的地热井与建筑物桩基结合为该
技术的推一体，可实现建筑物夏储冬用，是节约化石能源、减少温室气体排放、
高效开发与利用地下热能的一种新方法[1]。
本文利用FLAC3D研究能量桩接触界面的侧摩阻力[2-5]与位移的关系。
所谓
能量桩，就是将土壤源热泵技术与建筑桩基有效的结合，能量桩不仅可以承受上
部结构荷载，
最重要的一点，夏天将能量储存于地下土层中，冬天将这些热能通过热泵技
术供于室内，即夏储冬用。
在储能的过程中，土体的温度发生变化，可以观察位
移与平均侧摩阻力的关系。
平均侧阻力为两相邻的轴力差值除以侧表面积，对于
单桩的话，取轴力值除以桩长侧表面积[6，7]。
位移规定向上为正，向下为负；
侧阻力规定向上为正，向下为负。
在桩土共同工作期间，进行力学场与温度场耦合，土体温度取16℃、18℃、20℃。
土体导热系数[8]取1.5、1.7、1.9。
桩长径比变化为20、25、30。
在众多
因素影响下，分析侧摩阻力的变化，发现长径比以及导热系数对能量桩接触面平
均侧摩阻力的影响比较大。
桩侧与土的接触面为interface 1，桩底与土的接触面为interface 2。
位移监测
点取桩顶中心点，平均侧摩阻力取全桩侧表面积计算。
2 不同情况下桩土接触面的变化
由于节能减排已成为当今全社会发展的新主题，为了缓解巨大压力，人类开
始采取各种应对措施，能量桩的开发应用就是其中之一。
为了研究长径比
（L/D=20，25，30）、土体导热系数(λ=1.5，1.7，1.9)以及土体温度(t=16℃，18℃，20℃)的变化对桩土界面摩阻力的影响，本模拟究了在不同长径比、不同导热系数、不同土体温度变化的情况。
温度场的计算过程中，当长径比为20时，随着桩顶位移的增加，产生最大
位移为4.64mm，导致桩侧出现了负摩阻力；当长径比为25时，桩向下最大位移
为9.73mm，桩侧也出现了正摩阻力；当长径比为30时，随着桩顶位移的增加，
最大位移为3.28mm，随之桩土界面出现了负摩阻力。
随着长径比的增加，桩侧
摩阻力整体呈增大的趋势，当长径比为20时，桩侧摩阻力的范围在170Pa至
200Pa之间；当长径比为25时，桩侧摩阻力范围在270Pa至300Pa之间；当长径比为30时，桩侧摩阻力范围在515Pa至535Pa之间。
当长径比为20，导热系数
为1.5（1.7或1.9），温度为16℃、18℃、20℃时，在桩顶位移相同的情况下，
桩侧摩阻力随着温度的升高而减小，长径比为25，30时，桩侧摩阻力的变化规
律也是如此。
当长径比为20时，温度为16度（18度或20度），土体导热系数
为1.5、1.7、1.9时，在桩顶位移相同的情况下，桩侧摩阻力随着导热系数的增加
而降低，当长径比为25和30的时候，桩侧摩阻力的变化规律基本与此类似。
3 结论
根据对能量桩在上述各方面的分析对比，可得到：
（1）温度、导热系数不变的情况下，桩侧摩阻力随着长径比的增加而增加。
当l/d=20增加至l/d=25时，平均侧阻力增加52.73%；当l/d=25增加至l/d=30时，平均侧阻力增加80.62%。
（2）长径比、温度不变的情况下，桩侧摩阻力随着土体导热系数的增大而
减小。
当λ=1.5增加至λ=1.7时，平均侧阻力减小3.85%；当λ=1.7增加至λ=1.9时，平均侧阻力减小2.69%。
（3）长径比、导热系数不变的情况下，平均侧摩阻力随着温度的增大而减小。
参考文献
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