桩基础负摩阻力计算
桩基负摩阻力计算
桩基负摩阻力计算桩基负摩阻力是指在桩基施工过程中，桩基锚固深度以下的土层与桩基之间产生的负摩阻力。
它是桩基在受到荷载时所能产生的抗拔能力的重要指标之一。
正确计算桩基负摩阻力对于保证桩基的安全和稳定至关重要。
桩基负摩阻力的计算是基于摩擦作用和有效应力理论的。
摩擦作用是指土体颗粒间由于相互接触而产生的抗拔力，它与土体密实程度、土壤类型、桩身形状等因素相关。
有效应力理论是指土体中由于土层破坏或变形而引起的有效应力改变，有效应力的变化会影响负摩阻力的大小。
在计算桩基负摩阻力时，需要确定以下几个关键因素：1.土壤特性：土壤的类型、孔隙比、含水量等会影响负摩阻力的大小。
通常可以通过现场土壤取样和实验室试验来获取土壤特性参数。
2.桩身形状：桩的形状、直径、长度等都会对负摩阻力的计算产生影响。
不同形状的桩会受到不同的桩土侧阻力分布。
3.荷载：荷载的大小和施加方式都会对负摩阻力的计算产生影响。
一般情况下，负摩阻力随着施加荷载的增大而增大。
计算桩基负摩阻力的常用方法包括摩擦桩法和剪切桩法。
摩擦桩法是指土体与桩体之间通过摩擦力传递荷载，桩基负摩阻力的大小与侧面土壤的负摩阻力成正比。
剪切桩法是指通过土壤与桩体之间的剪切破坏形成负摩阻力，桩基负摩阻力的大小与土壤的剪切强度参数相关。
计算桩基负摩阻力的步骤如下：1.确定桩的直径和长度，以及桩基的锚固深度。
2.根据现场土壤取样和实验室试验结果，确定土壤特性参数，如饱和黏聚力、内摩擦角、重度等。
3.根据桩身形状和荷载大小，选择适当的计算方法，如摩擦桩法或剪切桩法。
4.进行负摩阻力的计算，根据土壤特性参数和桩身形状，采用相关公式或曲线来计算负摩阻力的大小。
5.验证计算结果的合理性，进行桩基负摩阻力的安全检查，确保其能够满足工程要求。
需要注意的是，桩基负摩阻力的计算是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
为了保证计算结果的准确性，建议在计算过程中进行合理的取样和试验，尽可能考虑实际情况中的各种因素。
填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究
【主题】填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究【内容】1. 前言填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究，是土木工程领域一个重要且复杂的课题。
在实际工程中，桩基承载力的设计计算对工程的安全和稳定性至关重要。
对于填土场地桩基负侧摩阻力的设计计算方法进行深入研究，对于提高工程施工质量和保障工程安全具有重要意义。
2. 背景知识填土场地桩基负侧摩阻力是指桩身在负荷作用下与土体发生的摩擦阻力。
在桩基工程中，负侧摩阻力是桩基的重要承载力组成部分，其设计计算方法的准确与否直接影响着工程的安全性和经济性。
如何准确地计算填土场地桩基负侧摩阻力，一直是工程领域亟待解决的难题。
3. 试验研究为了解决填土场地桩基负侧摩阻力设计计算的难题，进行了一系列试验研究。
通过对不同填土场地条件下的桩基负侧摩阻力进行试验测定，并结合现代计算方法，对桩基负侧摩阻力的设计计算方法进行深入探讨与研究。
4. 结果分析试验研究结果表明，填土场地桩基负侧摩阻力的计算不仅受到填土场地条件的影响，还受到桩基形式、桩身尺寸等因素的影响。
在进行设计计算时，需要综合考虑各种因素，采用合理的计算方法进行计算，以得到更为准确的结果。
5. 个人观点我认为，填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法的试验研究对于工程领域具有重要意义。
通过深入研究和实验，不仅可以完善现有的设计计算方法，还可以为实际工程提供更可靠的技术支持，提高工程施工的安全性和稳定性。
【总结】填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究是一个复杂而重要的课题。
通过实验与分析，我们能够更深入地理解桩基负侧摩阻力的形成机理和计算方法，为工程施工提供更为可靠的技木支持。
让我们共同关注这一领域的研究，并为工程领域的发展做出更多的贡献。
【回顾性内容】- 填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究的重要性- 试验研究结果对现有设计计算方法的启示- 个人观点和期望至此，我们对填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究进行了全面的评估，并撰写了一篇深度和广度兼具的有价值文章，希望能为您提供满意的帮助。
桩侧负摩阻力的分析与计算
表 ２ 值 选取表
ｄ依据 实测结果 ，根据工程桩 的工作性状 、类别分别估 ．
者 没 有相对 位移 和摩 擦 力的作 用 ，同时该 点 也是轴 力最 大
点。
算 。对不同的桩型和桩端持力层按 以下 要求确定 ： ① 磨擦桩 ：‘ ０７—０８‘ （‘——入 土深度 ） ： ． ．０ ｏ ：
比、饱和度增 大而 降低 。综合有关文献的建议值和 各类土中
的 测 试 结 果 给 出值 见 下 表 ：
土类 饱和软土 黏性土 、粉土
砂 土
‘ ｎ ０ １ ～０ ２ ． ５ ．５ ０ ２ ～０ ４ ．５ ． ０
０ ３ ～０ ５ ．５ ． ０
自 湿 陷 性 黄 土 重
０ ２ ～０ ３ ．０ ． ５
地下 水位 降低 的范 围与深度 、 桩项荷载 施加的时间顺序 与负 摩阻 力的发生之间 关系、桩基 的类型及成桩工 艺等。所 以在 负摩 阻力计 算 中考虑各种 因素是有困难 的。目前 ，国内外学
４小螬 ． 桩 侧 负摩 阻 力的作 用 ，可 导致 基础 与结构 的沉 降和破 ． 坏 ，桩基 的损坏 等工程事故 ，甚至无法使用而被 迫拆除 ，或
围 内 ）‘ Ｏ８ 一 ＝ ．５～Ｏ９ ‘ ．５ ０；
由于竖 向有效应 力随上覆土层 自重增 大而增加 ， 当超 过
土 的极 限侧阻力时 ，负摩 阻力不再 增大。故 当计算负摩 阻力
超 过极 限 侧 摩 阻 力 时 ，取 极 限 侧 摩 阻 力值 。 土 力 学 参 数 确 定 法 ：按 照 室 内 土 工 试 验 或 原 位 测 试 成
．
ｆ自重湿陷性黄 土场 地中性点 的确 定 比较复杂 。在 自重 ． 湿 陷性黄土场地 ， 产生桩周 负摩 阻力 的实际下限深度 （ 即中 性点 ） ，可能很 浅 ，也可 能很 深 ，取决 于产生 自重 湿陷 的深
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：N k 乞 R a（ 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：N k Q g <Ra（ 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：q ?i = ni ；「i（ 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：i 71ri -mm i 厶i m =2（7-9-3 ）〜（7-9-5）式中：q ?i ――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 ――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;当地面分布大面积荷载时：；★二p • c ri(7-9-4) 其中， (7-9-5)Ci ■――桩周第i层土平均竖向有效应力；i, m――分别为第i计算土层和其上第 m土层的重度，地下水位以下取浮重度;.'■■Zi ---- 第 i 层土、第 m层土的厚度；p――地面均布荷载；桩周第i层土负摩阻力系数，可按表 7-9-1取值;表7-9-1 负摩阻力系数匕土类5土类5饱和软土0.15 〜0.25 砂土0.35 〜0.50粘性土、粉土0.25 〜0.40 自重湿陷性黄土0.20 〜0.35②填土按其组成取表中同类土的较大值；2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：nQ f 二n 八側（7-9-6）(7-9-7)式中，n ――中性点以上土层数；l i――中性点以上第i土层的厚度；n ――负摩阻力群桩效应系数；S ax, S ay ――分别为纵横向桩的中心距；q S?――中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值；m――中性点以上桩周土层厚度加权平均重度（地下水位以下取浮重度）。
软土地基桩基负摩阻力简化计算方法
软土地基桩基负摩阻力简化计算方法随着城市化的发展，建筑物的高度和质量不断提高，软土地基作为一种常见的基础类型，在建筑工程中得到了广泛应用。
而在针对软土地基的基础设计中，桩基扮演着非常重要的角色。
为了减少桩基工作量，许多工程师选择利用软土地基的负摩阻力来提高桩基承载力。
下面介绍一种适用于软土地基的桩基负摩阻力简化计算方法。
首先，我们需要了解什么是软土地基桩基负摩阻力及其作用。
软土地基较弱，传统的桩基承载力设计难以满足要求。
负摩阻力指的是桩身在沉降过程中，随着桩与土壤间的接触面积增大，产生的上反力。
对于深埋的桩基而言，负摩阻力是桩基承载力的重要组成部分。
因此，利用软土地基负摩阻力提高桩基承载力，可以有效减少总桩数，节约工程成本。
其次，我们需要掌握软土地基桩基负摩阻力计算的一般方法。
目前，常用的负摩阻力计算方法包括：综合法、分类法和简化法。
其中，综合法和分类法需要较为复杂的计算和实验数据，难以在实际工程中应用。
而简化法由于其具有计算简便、可靠性高等优点，成为了最常用的负摩阻力计算方法之一。
简化法的核心思路在于，通过人工挖掘的孔洞或者机械开挖的土壤样品来获取土性参数，进行合理的假定和简化，然后应用相关公式进行计算。
在软土地基桩基负摩阻力计算中，常用的简化法有下列两种：1. 等效固结厚度法这种方法的主要假设是，土层只在与桩壁接触的一定深度范围内发生变形，而桩身下面的土体则不发生变形。
将土层压缩变化量进行积分，得到该深度范围内等效固结厚度，根据等效固结厚度计算桩基负摩阻力。
2. 摩阻力系数法此方法假定土壤与桩壁之间存在一定的摩阻力，通过分析其与桩壁间封闭空气的作用关系，得到摩阻力系数，并根据相应的公式进行计算。
最后，需要指出的是，选择合适的方法和计算参数极为重要，尤其是在灰、黏土等非同质土壤中，简化法的可靠性和适用性可能会受到一定影响。
因此，在实际软土地基桩基负摩阻力计算中，需要综合考虑地质条件、桩基类型、土壤类型等因素，选择最合适的计算方法，并结合实验和现场观测数据进行合理调整。
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 ng 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 nsiq 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：rii p σσ'+=' （7-9-4） 其中, i i i m m m riz z ∆∑+∆='-=γγσ1121（7-9-5） （7-9-3）～（7-9-5）式中：nsi 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；i σ'——桩周第i 层土平均竖向有效应力；m i γγ,——分别为第i 计算土层和其上第m 土层的重度，地下水位以下取浮重度；m i z z ∆∆,——第i 层土、第m 层土的厚度；p ——地面均布荷载；ni ξ——桩周第i 层土负摩阻力系数，可按表7-9-1取值；表7-9-1 负摩阻力系数ξ注：①在同一类土中，对于挤土桩，取表中较大值，对于非挤土桩，取表中较小值；②填土按其组成取表中同类土的较大值；2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：∑⋅==ni i nsi n n gl q u Q 1η （7-9-6）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=4d q d s s m n s ya x a n γπη （7-9-7）式中，n ——中性点以上土层数； l i ——中性点以上第i 土层的厚度；n η——负摩阻力群桩效应系数；ay ax s s ,——分别为纵横向桩的中心距；ns q ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值；m γ——中性点以上桩周土层厚度加权平均重度（地下水位以下取浮重度）。
基桩负摩阻力的计算过程及工程应用探讨
94-2008）5.4.4 条 第 1 款 规 定，
=
=70+0.5×
=70+0.5×（18-10）×8=102Kpa ；
=
=70+
+0.5×
×8+0.5×（20-10）×7=169Kpa ；
=70+（18-10）
由规范式 (5.4.4-1) 可知：
；故取
。
由规范式 (5.4.4-3)，取
（单桩基础），
五、基桩负摩阻力参考算例 某端承桩，采用泥浆护壁灌注桩，桩径 1000mm， 桩 长 16m， 桩 周 土 性 参 数 如 图 3 所 示， 已 知 黏 土 ξn=0.25，粉土 ξn=0.30，当地面大面积堆在为 70Kpa 时， 试算由于负摩阻力产生的下拉荷载为多少。 首先应确定计算中性点所在的位置，取 ln/l0=1.0， ln=1.0l0=1.0×（8+7）=15m。 其 次 确 定 ：由《 建 筑 桩 基 技 术 规 范 》（JGJ
192
技术应用
图2 桩基负摩阻力示意图
图3 桩周土层参数示意图
四、减小桩基负摩阻力的措施 工程的质量以及安全储备是极其重要的。在实际工程 设计以及现场基础施工中，应当采取有效的措施，减小或 消除桩侧负摩阻力产生的不利影响。根据已知的工程经验， 本文总结了以下几种消除负摩阻力的典型方法 ： （1）夯实法 ：在工程桩施工之前，应先对新近的填 土进行地基处理，采用预压夯实，从而降低土的压缩性， 待实测土的沉降基本达到稳定，再进行后续桩基础的施工。 但是此种方法需要的时间周期比较长。 （2）地基处理法 ：通过一系列的地基处理方式，对 产生负摩阻力的桩侧土层进行加固处理，消减其产生的负 摩阻力，从而提高桩基的承载力。主要的方式有深层搅拌 桩、强夯、挤密土桩等办法，降低浅层地基土压缩性，较 小其沉降量，从达到减少负摩阻力的效果。 （3）缩小桩径法 ：在承载力满足设计要求的前提下， 尽量缩小桩的直径，从而减小每根桩所承受的负摩阻力。 （4）桩身处理法 ：通过对桩身进行技术处理，如使 用套管桩，或者桩与套管之间涂满润滑油 ；从而降低桩土 之间的摩擦，使得桩侧负摩阻力变小，这种处理工艺操作 起来比较简单，而且效果比较显著，安全可靠，在目前的 应用也是最广泛的。
基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式
基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式桩基负摩阻力是指地下渗透压力作用下，桩身周围土壤对桩身的阻力，通常被作为桩基承载力的一部分而考虑。
在工程中，精确地计算桩基负摩阻力是十分重要的，因为它直接影响到桩基承载力的计算和结构设计的选型。
本文将介绍基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式。
抛物线法是一种利用离散点数据拟合得到抛物线拟合曲线的方法，它是众多拟合曲线的一种。
在土力学中，抛物线法被广泛应用于估算桩基负摩阻力，因为桩身周围土体的应力分布符合抛物线分布规律。
具体来说，抛物线法主要是采用三点法、五点法或更多点进行拟合，并得到最终的拟合曲线。
假设某一桩基周围的土体单位体积重为γ，桩顶荷载为Q，桩往下挖掘的深度为h，截面积为A，桩体模量为EA，桩体的直径为D。
则该桩基承载力的计算如下：Qs = Qb + Qm其中，Qb为基础摩阻力，Qm为负摩阻力。
下面我们将着重介绍基于抛物线法的负摩阻力计算公式。
负摩阻力计算公式如下：Qm = πD ∫(γh±B√(2γh/EA))(x^2-Dx+h^2)dx其中，B为拟合抛物线的参数，可以用拟合得到的抛物线方程中的参数a、b、c表示。
由于本文的重点不在于抛物线的求解方式上，这里不做进一步介绍。
从上述公式可知，计算负摩阻力需要对积分上下界内的函数进行求解。
为了方便计算，根据经验规律，我们通常会取B为1.2225D，将上下界重新表示为：下界：γh-1.2225B√(2γh/E A)其中，积分下限表示了土体的有效应力，积分上限表示了土体的比较均匀的分布（最大压力和最大拉力处的土体摩擦力相等）。
参考文献：[1] 冯玉刚，胡华，戴伟. 基于抛物线拟合的桩基负摩阻力估算方法[J]. 长江科学院院报，2009，26(3):31-35.。
厚填土地区桩基负摩阻计算及案例分析
1 土挤密桩的优势 回填土场地由于回填工艺和施工时间的不同，回填效果
（5.4.4-5）
也会有一定的差别，因而填土孔隙比、固结度等物理力学性质
差异较大。一般处理方法有强夯、挤密桩、桩基等方式。采用 强夯时由于填土厚度不均匀，而夯击能一定，就会产生局部层 底处理不到位，容易产生不均匀沉降；采用桩基时，填土沉降 会引起负摩阻力，可能会造成桩身破坏、桩端地基屈服或破坏 以及上部结构不均匀沉降等现象，因此，厚填土场基桩设计使 用过程中要考虑由填土沉降引起的负摩阻力，成本增加显著。
192 建筑与装饰2021年6月上
Construction & Decoration
建筑技术
相比较取小值。 计算时根据土层性质和厚度不同，如深厚填土区下拉荷
载较大，在计算负摩阻时应控制不大于该土层的正摩阻力标准 值。本工程勘察单位提供的正摩阻力极限值为40，则下拉荷载 为按40计算得出的标准值。其他参数由地勘报告提供[2]。
2 负摩阻力的计算及消除
四，采取“抗”的措施，即是在桩基础承载力设计时，考虑负
根据桩基规范5.4条的相应规定：
摩阻力作为下拉荷载的一部分，来进行桩基础设计。第五，先
5.4.4桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时 期采用挤土桩、强夯等地基处理处理方法，将松散填土处理密
可按下列规定计算：
经过多年工程实践，结合项目工程实例，提出土挤密桩处 理方法，并给出设计、施工、检测等具体要求。
下水降低时：
σ
' i
=
σ
' γ
i
当地面分布大面积荷载时：
σ
' i
=
p
+
σ
' γ
基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式
基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式为进一步探究湿陷性黄土中工程项目的力学特性，快速求得桩基负摩阻力大小，基于抛物线法，假定桩基负摩阻力沿土体深度分布符合二次抛物线函数，推导了基于抛物线法的单桩负摩阻力估算公式，求得了土体对桩基的下拉荷载;设置小于1的修正系数，基于远藤法，推导了群桩负摩阻力估算公式，群桩桩基负摩阻力与桩基半径、分布函数、桩基埋深、修正系数等因素有关。
以陕西某公路桥梁桩基为例，分别采用试坑浸水试验、估算公式计算、有限元仿真计算三种方式，求得桩基最大负摩阻力、下拉荷载、中性点位置三项重点参数，误差在8%之内，表明该桩基负摩阻力估算公式可以在概念设计阶段对工程进行指导。
标签：湿陷性黄土;单桩;群桩;桩基负摩阻力;估算公式【Abstract】In order to further explore the mechanical characteristics of engineering projects in collapsible loess，and quickly get the magnitude of negative friction of pile foundation，based on the parabola method，assuming that the distribution of negative friction of pile foundation along the depth of soil conforms to the quadratic parabola function，the estimation formula of negative friction of single pile is derived，and the pull-down load of soil on pile foundation is obtained. The negative friction of pile group is related to the radius，distribution function，buried depth and correction coefficient of pile group. Taking the pile foundation of a highway bridge in Shaanxi Province as an example，three key parameters of the maximum negative friction resistance，pull-down load and neutral point position of the pile foundation are obtained by means of test pit immersion test，calculation formula and finite element simulation calculation，with an error of less than 8%，indicating that the formula can guide the project in the conceptual design stage.【Key words】collapsible loess; foundation of single pile; foundation of group pile; negative friction of pile foundation; estimation formula随着桩基在湿陷性黄土地区的广泛应用，其负摩阻力取值不当问题日益突出[1-3]，由此引发的建筑物沉降、倾斜或开裂事故屡见不鲜，当前湿陷性黄土地区桩基设计时，由室内试验计算确定的负摩阻力取值偏大，造成桩基设计承载力偏低，导致大量基础工程费用浪费。