桩基负摩擦力
4.桩基础
考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：
Q = ηn ⋅u∑ q l
n g i =1
n
n si i
q sn d η n = sax ⋅ say / πd + γ 4 m
4.桩基础
式中 n —中性点以上土层数；
li —中性点以上第 i 土层的厚度；
N k + Q ≤ Ra
n g
注：本条中基桩的竖向承载力特征值 Ra 只计 中性点以下部分侧阻值及端阻值。 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。
4.桩基础
5. 负摩阻力的计算 根据大量工程实践和试验表明，贝伦提出的 “有 效应力法” 较为接近实际。我国《建筑桩基技术规范》 （JGJ 94-2008 ）采用该法计算负摩擦力标准值。
4.桩基础
se sp ss c a ln o b d
S位移 负摩擦区
se − 地面土沉降量
s p − 桩端的下沉量
ss − 任一截面下桩的压缩量
ab − 线桩周土的下沉量分布
cd − 线桩各截面的位移分布
lf
正摩擦区
由相对位移可知，在 o 点以上桩受负摩阻力，在 o 点以下桩受正摩阻力，所以 o 点定义为中性点。
ηn —负摩阻力群桩效应系数；
sax 、 say —分别为纵横向桩的中心距；
n qs — o 以上桩周土厚度加权平均负摩阻力标准值；
γ m — o 以上桩周土层厚度加权平均重度。
对于单桩基础或按上式计算的群桩效应系数 ＞1时，取 =1。
ηn
【例题】某端承灌注桩桩径1.0m，桩长22m，桩周土性 参数如图所示，地面大面积堆载 p=60kPa，桩周沉降变 形土层下限深度 20m，试按桩基规范计算下拉荷载标 准值（已知中性点深度 Ln / L0=0.8，粘土负摩阻力系数 取0.3，粉质粘土负摩阻力系数取0.4，负摩阻力群桩效 应系数取1.0）。
4.桩基础
4.5 4.5 桩的负摩阻力
4.桩基础
正摩阻力
负摩阻力
桩侧摩阻力示意图
4.桩基础
1. 桩的负摩阻力概念 正摩阻力：桩相对于周围土向下运动，土对桩 施加向上的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩承载 力的一部分。 负摩阻力：桩相对于周围土向上运动，土对桩 施加向下的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩荷载 的一部分，减少了桩的承载力，还可能引起较大的 沉降。
负摩阻力系数 ξ n
ξn
0.15～0.25 0.25～0.40 0.35～0.50 0.20～0.35
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；
4.桩基础
7. 工程中如何减小负摩阻力 对于预制桩可在表面涂上沥青或采用预钻孔法； 对于灌注桩，浇注前在孔壁铺设塑料膜或用高稠 度膨润土（斑脱土）泥浆； 套管法； 对于群桩可采用设置保护桩。 施工中可调整施工顺序如：
4.桩基础
图 5-6 隔离桩方法
图 5-7 保护桩方法 Broms
4.桩基础
思考题
1、什么是负摩擦力？什么情况产生负摩擦力？ 什么是负摩擦力？什么情况产生负摩擦力？ 2、什么是中性点？ 什么是中性点？ 3、如何计算负摩擦力？ 如何计算负摩擦力？ 4、工程中如何减小负摩擦力？ 工程中如何减小负摩擦力？
' σi
'
= p +σ
i −1
'
γi
1 σ γ i = ∑ γ m ∆z m 桩侧负摩阻力标准值；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；
4.桩基础
ξni
—桩周第 i 层土负摩阻力系数，按表5.4. 4-1 取值；
σ 'γ i —由土自重引起的桩周第 i 层土平均竖向有效应力；
4.桩基础
中性点深度 ln 一般应按桩周土层沉降与桩沉降相 等的条件计算确定，也可参照表 5.4.4-2 确定。
表5.4.4-2 持力层性质 中性点深度比 ln / l0 中性点深度 黏性土、粉土 0.5~0.6 中密以上砂 0.7~0.8 砾石、卵石 0.9 基岩 1.0
注：1 ln , l0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度；
地下水位 粘土 侧阻力q 侧阻力 sk=40kPa 饱和重度γsat=18kN/m3 10m
粉质粘土 侧阻力q 侧阻力 sk=50kPa 饱和重度γsat=20kN/m3 砂卵石 侧阻力q 侧阻力 sk=80kPa 端阻力q 端阻力 pk =2500kPa 10m
2m
4.桩基础
1 对于填土场地，宜先填土并保证填土的密实性， 软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施，待 填土地基沉降基本稳定后方可成桩； 2 对于自重湿陷性黄土地基，可采用强夯、挤密土 桩等先行处理，消除上部或全部土的自重湿陷； 3 对于欠固结土，先期排水预压； 4 对于挤土沉桩，应采取消减超孔隙水压力、控制 沉桩速率等措施；
σ 1' = p + σ γ′1 = 60 + 40 = 100kPa
' σ 2 = p + σ γ′ 2 = 60 + 110 = 170kPa
负摩阻力标准值： 负摩阻力标准值：
qsn1 = ξ n1σ 1′ = 0.3 ×100 = 30kPa < qsk = 40kPa, 取qsn1 =30kPa
′ qsn2 = ξ n 2σ 2 = 0.4 × 170 = 68kPa > qsk = 50kPa, 取qsn2 =50kPa
下拉荷载： 下拉荷载：
n Q = ηnu ∑ qsi Li = 1.0 × 3.14 × (30 ×10 + 50 × 6) = 1884kN n g i n
4.桩基础
负摩阻力系数 ξ n
ξn
0.15～0.25 0.25～0.40 0.35～0.50 0.20～0.35
注：1 在同一类土中，对于挤土桩，取表中较大值，对于非挤 在同一类土中， 对于挤土桩， 取表中较大值， 土桩， 取表中较小值； 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； 大值；
4.桩基础
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： 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 ≤ Ra
4.桩基础
对于端承型基桩除应满足上式要求外，尚应考虑 n 负摩阻力引起基桩的下拉荷载 Qg ，并可按下式验 算基桩承载力：
4.桩基础
2. 产生负摩阻力的原因 . 桩周有较大的堆载，引起桩周土的固结； 桩穿过欠固结的软粘土或新填土进入硬持 力层，土层产生自重固结下沉； 软粘土地区，地下水下降或深基坑开挖降水等 引起桩周土下沉； 黄土中的桩，地基土湿陷作用引起桩周土下沉； 砂土液化和冻土融化。
4.桩基础
3. 负摩阻力的分布 桩身负摩阻力的分布与桩周土与桩的相对位移 相关，一般除了支撑于基岩上的非长桩以外，都不 是沿桩身全部分布着负摩阻力。
地下水位 粘土 侧阻力q 侧阻力 sk=40kPa 饱和重度γ 饱和重度 sat=18kN/m3 10m
粉质粘土 侧阻力q 侧阻力 sk=50kPa 饱和重度γ 饱和重度 sat=20kN/m3 砂卵石 侧阻力q 侧阻力 sk=80kPa 端阻力q 端阻力 pk=2500kPa 10m
2m
【解】
计算中性点深度： 计算中性点深度：
Ln = 0.8 L0 = 0.8 × 20 = 16m
第一层土： 第一层土： 第二层土： 第二层土：
σ γ' 1 = ∑ γ m ∆zm + γ i ∆zi = × 8 ×10 = 40kPa
m =1
i −1
1 2
1 2
σγ2
'
1 = 8 ×10 + ×10 × 6 = 110kPa 2
4.桩基础
+qs
-qs
Nz
分析可知： 在 O 点桩的轴力 达到最大，即轴 力分布曲线在该 点的斜率为 0 ， 然后可求出桩身 侧阻力的分布。
关于中性点的位置与桩周土的压缩性、变形条件、土层分 布及桩的刚度等因素有关，较难确定。而且中性点还随时间而 变化。实际工程中，我们可以参考《桩基规范》给出的中性点 深度与桩长的比值，表5.4.4-2
4.桩基础
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： o 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
n si
= ξ ni σ
' i
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：
σ = σ γi
' i '
4.桩基础
当地面分布大面积荷载时：
2 桩穿过自重湿陷性黄土层时，ln 可按表列值增大10％（持力层为基岩除外）； 3 当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取 ln= 0 4 当桩周土层计算沉降量小于 20mm 时，ln 应按表列值乘以 0.4~0.8 折减。
、
4.桩基础
表5.4.4-1
土类 饱和软土 黏性土、粉土 砂土 自重湿陷性黄土
中性点深度 ln 一般应按桩周土层沉降与桩沉降相 等的条件计算确定，也可参照表 5.4.4-2 确定。
表5.4.4-2 持力层性质 中性点深度比 ln / l0 中性点深度 黏性土、粉土 0.5~0.6 中密以上砂 0.7~0.8 砾石、卵石 0.9 基岩 1.0
注：1 ln , l0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度；
桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起； —桩周第i 层土平均竖向有效应力；
负摩阻力产生的条件
负摩阻力产生的条件首先呢，得说说啥是负摩阻力。
想象一下啊，你正在走路，地面给你的摩擦力一般是帮你前进的，这就是正摩擦力，起着积极的作用。
但负摩阻力就不一样啦，它就像是个调皮的小鬼，专门跟你对着干，起到阻碍的作用。
在工程里，负摩阻力主要是针对桩基础来说的。
那负摩阻力产生的第一个条件就是桩周土的沉降大于桩身的沉降。
这就好比你和你的小伙伴一起走路，小伙伴走得比你快，就把你给拽着走啦。
在土里也是这个道理，当桩周围的土因为各种原因，比如说上面堆了很多重物，或者土本身的性质发生了变化，导致它沉降得比桩还快，这时候土就会给桩一个向下的摩擦力，也就是负摩阻力啦。
比如说在一些软土地基上建房子，打了桩之后，如果地面又堆了很多建筑材料啥的，土就容易被压下去，要是桩没那么容易下沉，负摩阻力就可能出现咯。
第二个条件是桩身穿越较厚的松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层等软弱土层进入相对较硬土层时。
这些软弱土层啊，就像是一个个调皮的捣蛋鬼，它们自身的稳定性不太好。
当桩穿过它们进入硬土层的时候，软弱土层在受到一些外力或者自身的一些变化时，就容易产生沉降。
而下面的硬土层又把桩给撑着，桩不容易下沉，这样一来，负摩阻力又产生了。
比如说在一些黄河流域的地方，有很多自重湿陷性黄土，要是在那里打桩建房子，就得特别注意这个负摩阻力的问题，不然房子可能会因为这个小捣蛋鬼而出现沉降不均匀等问题哦。
还有一个条件就是地下水位下降。
这就好比是土的生活环境发生了变化。
当地下水位下降的时候，土中的水分减少了，土就会变得更加紧实，体积也可能会变小，也就是会产生沉降。
而桩呢，它可不会跟着土一起那么容易沉降，所以这时候负摩阻力也可能冒出来。
比如说在一些干旱地区，因为过度开采地下水，导致地下水位下降，这就给桩基础带来了负摩阻力的隐患。
另外啊，在桩侧有大面积地面堆载或者是有新填土的时候，也容易产生负摩阻力。
就像是给土身上又加了好多担子，它承受不住就开始下沉，桩要是跟不上这下沉的节奏，负摩阻力就又来捣乱啦。
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。
桩基负摩擦力
桥梁桩基负摩擦力在公路桥梁工程建设中，桥台钻孔灌注桩处于深层软土地基与台背路堤高填土荷载的作用，结果桩侧软弱土层受到桥台台背填土荷载的作用，使软弱土层压缩和桩底下沉及位移，桩产生向下的摩擦力。
也就是说，如果不存在桩基负摩擦阻力，桩基承载力就满足要求，桩基就不会发生持续不均匀沉降。
因此，研究桥台桩基负摩擦阻力是否存在，采取什么措施达到消减桥台桩基负摩力就成为很有必要。
1 桩基负摩擦力发生的条件：桩基负摩擦力能否产生，关键取决于桩和桩侧土的相对位移发展情况。
因此桩基负摩擦力发生的条件有下述几个方面：1）桩基穿过欠固结的软土或新填土，而支承于较坚实的上层土时，由于土的自重作用，使土产生固结。
2）在桩周的地表面有大面积堆载时，引起地面沉降，使桩侧土压密固结，对桩产生负摩擦力。
3）由于地下水位降低，例如在土层中抽取地下水，或采用排水固结法处治软土，此时土层孔隙水压力减小，有效应力增加，引发地基土新的固结下沉。
4）自重湿陷性黄土下沉和冻土融化下沉。
5）在饱和粘土地基中，群桩施工完成后，孔隙水压力消散，隆起的土体逐渐固结下沉，若桩端持力层较硬，则会引起负摩擦力。
6）地基中液化土层发生变化时，引起地基土层大面积下沉，产生桩基负摩擦力。
由此可见，对于桥台桩基工程，当桩穿过可压缩性土层而支承在坚硬的持力层上时，一般都有可能发生负摩擦力。
2 桥台软土地基桩基负摩擦力的大小和深度2. 1 桩基负摩擦力的发生深度一般说来，负摩擦力并不发生于整个软弱土层中。
当水泥混凝土桩基成桩后，随着桥台地面以上路堤填筑荷载的不断增大，桩侧软弱土层逐渐压缩，桩身表面从上而下的正摩擦力慢慢减少，随即产生负摩擦力，变成桩基上部为负摩擦力，桩基下部为正摩擦力。
摩擦力为零的位置为中性点，此点为桩基在该处的位移量与其周围土的下沉量相等之点，它是土与桩之间不产生相对位移之点，如图1 的O1 点所示。
图1 （b） A 是土层轴向位移曲线，B 为桩的截面位移曲线，图1 （c）为桩周摩擦力分布曲线，图1（d）为桩身轴向分布曲线。
桩基负摩擦力
砂卵石 侧阻力qsk=80kPa 端阻力qpk=2500kPa
地下水位 10m
10m 2m
4.桩基础
1 对于填土场地，宜先填土并确保填土旳密实性， 软土场地填土前应采用预设塑料排水板等措施，待 填土地基沉降基本稳定后方可成桩；
2 对于自重湿陷性黄土地基，可采用强夯、挤密土 桩等先行处理，消除上部或全部土旳自重湿陷；
2 桩穿过自重湿陷性黄土层时，ln 可按表列值增大10％（持力层为基岩除外）；
3 当桩周土层固结与桩基固结沉降同步完毕时，取 ln= 0
、
4 当桩周土层计算沉降量不大于 20mm 时，ln 应按表列值乘以 0.4~0.8 折减。
4.桩基础
1.4. 桩基规范有关桩旳负摩阻力旳有关要求
下面情况中旳桩基，当桩周土层产生旳沉降超 出基桩旳沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧 负摩阻力： 桩穿越较厚涣散填土、自重湿陷性黄土、欠固结 土、液化土层进入相对较硬土层时； 桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大 旳长久荷载，或地面大面积堆载（涉及填土）时； 因为降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并 产生明显压缩沉降时。
应系数取1.0）。
粘土 侧阻力qsk=40kPa 饱和重度γsat=18kN/m3
粉质粘土 侧阻力qsk=50kPa 饱和重度γsat=20kN/m3
砂卵石 侧阻力qsk=80kPa 端阻力qpk=2500kPa
地下水位 10m
10m 2m
【解】
计算中性点深度： 第一层土： 第二层土：
Ln 0.8L0 0.8 20 16m
Nk Qgn Ra 注：本条中基桩旳竖向承载力特征值 Ra 只计
中性点下列部分侧阻值及端阻值。 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旳下拉荷载计入附加荷载验算 桩基沉降。
第5章 桩基工程-5-傅旭东
沉降（cm）
15
桩的沉降先于土层固结完成的时间：qn达到 峰值就稳定不变，如端承桩 桩的沉降迟于土层固结完成的时间：qn达到 峰值后又↓，桩端土蠕变性强的就出现该特征
深度（m）
qn的产生和发展与桩身沉降S2+S3完成的t有关
打桩后124d 20 打桩后490d 打桩后672d 桩的沉降 桩周土沉降 40
中性点深度ln 持力层性质 中性点深度比ln/l 黏性土、粉土 0.5~0.6 中密以上砂土 0.7~0.8 卵石、砾石 0.9 基岩 1.0
ln n l
Negative
注： 1．ln、l－分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度 2．桩穿过自重湿陷性黄土层时，可按表列值增大10％（持力层为基岩除外） 3．当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取ln＝0 4．当桩周土层计算沉降量小于20mm时，应按表列值乘以0.4~0.8折减
30
中性点位置存在时间效应：中性点位置逐渐降低，ln逐渐↑ 轴力和下拉荷载，随桩周土固结不断增加 上图为砂卵石持力层中，桩周土为自重湿陷性黄土在湿陷过程中：qn和ln逐渐增长 对于摩擦桩：上述特征仍明显
§5.3 负摩擦力及下拉荷载
0 0 5 10
深度（m）
3、负摩擦阻力qnsi的时间效应
300 轴向力（t） 应力（kg/m2）
100 500 1000
200 1500
0
0 5 10
qn（kPa）
15
按qu/2算得
15 20 25 30 65.11 65.04 35 40
20 25
30 35 40 64.06 64.11
67.03
N(z)~t变化过程
桩基负摩擦力的分析总结
土体 滑移 而产 生水 平位 移和 折断 。
２ 桩 基 负 摩 擦 力 的 分 析 在 可 压缩 软 土 地 区采 用 下 卧硬 层 的 端 承桩 ， 使 用 过 程 中 ， 发 生 丁程 事 故 ， 计 时 通 常 是 采 用 现 场 曾 设
采用 特殊 的沥青 涂 布 包在 桩 外 剧 ， 以此 降 低桩 表 面
人 近 几 年 在 工 程 设 计 中 为 克 服 桩 基 负 摩 擦 力 而 采 取
４ 小 结
以 上 这 些 措 施 ， 有 其 特 点 ， 中 第 一 种 措 施 应 各 其 用 简 单， 果 也 好 ， 实 际工 程 中牵 涉 的 因素 较 多 ， 效 在 目前 还 难 以 用 理 论 计 算 或 经 验 方 法 确 定 ； 此 在 实 因
可 以预 防和消 减 的 。要 消 除 这些 负 摩 擦 力 ， 计 和 设
施 工 人 员 事 先 就 要 采 取 应 对 措 施 ， 确 保 成 桩 不 因 以
降低 了成本 ， 达到 了增加 桩承 载力 的效 果 。 又
第 三 种 措 施 是 在 软 土 区 段 桩 外 侧 填 充 炉 渣 或 是
中 ， 们必须 采用 一 些 措施 来 克 服这 些 负 摩 擦 力对 我
工 程 造 成 的影 响 ， 而 保 证 工 程 的 安 全 。 从
当 桩 基 产 生 负 摩 擦 力 时 ， 桩 上 产 生 比 较 大 的 在
附加荷 载 的情况 下 ， 服 或 消 除桩 基 负 摩 擦 力 往往 克 是 首 要 任 务 。 由 于 我 国 实 践 经 验 比 较 少 ， 文 就 本 本
的 负 摩 擦 力 ， 少 负 摩 擦 力 的 多 少 ， 要 取 决 于 沥 青 减 主 材 料 的 性 质 和 沥 青 厚 度 。 采 用 这 一 措 施 时 要 注 意 穿
负摩擦力
桩基的产生原因
图2桩的正负、摩擦力示意图在桩周围的土层相对于桩侧作向下的位移时，土产生于桩侧的摩阻力方向向下， 称为负摩阻力：而正摩阻力正好相反，方向向上（图2—1）(a)）负摩阻力产生的原因很多，主要有下列几种情 况：
(1)位于桩周的欠固结软粘土或新近填土在其自重作用下产生新的固结：
(2)大面积堆载使桩周土层压密固结下沉（图2—1(b))；
(1)桩表面的总摩擦力（下拽荷载）存可能使桩的负荷过大，从而使桩基的沉降过大或桩身结构受到了桩端标高处土的有效校通压力，这可能导致桩端应力降 低。
(3)当建筑物的部分基础或同一基础中部分桩发生负摩拣力.将出现桩群的不均匀沉降，致使上部结构破坏。
桩周负摩擦力的存在使桩的负荷过大，造成桩基沉降加剧.从而影响上部结构的安全。群桩负摩擦力的存在对 桩基产生的影响更大。群桩负摩擦力增加了桩身的竖向荷载，减小了桩端标商处土的覆盖压力，对桩的沉降产生 的影响更大。
2.建筑物桩基影响范留内存在欠固结的软弱压缩土层时，采用换土或打砂桩等方法进行地基处理，避免地面 堆栽引起压缩土层下沉置大于桩身的下沉而产生负摩擦力。
3.对有大量地表水向下渗流和场地地下水大量抽降，且又采用桩基础的建筑物.其地而应设诨良好的排水设 施以及采取有效措施处理抽水后形成的土层下沉（如增加支承桩）。
1.承柱桩法.通过堉大桩断面来承受负摩擦力。 2.群桩法，通过增加桩数来体现群桩效应.以减少负摩擦力。 3.涂层法，对于预制打入桩，打桩前在中性点以上桩身涂1mm厚的沥青,涂层产生剪应变，降低桩表面的负摩 擦力。 4.地基授水法，使地基先没水，增加孔隙水正力，降低桩侧摩擦力。 5.分段施工法，将桩基施工一段时间后，再继续其上部的结构施工，可以缓解负摩擦力的作用。 6.软土地基处治，为了避免桩基沉降，消减桩基负摩擦力，在钻孔灌注桩施工之盼，先在桥台软土地基地段 实施处治，以减少由于软土沉降对桥台桩基产生的负摩擦力，到达减少负摩擦力的目的。 7.套管保护桩法，在中性点以上段罩上一段直径大于桩径刚套管，使该桩身不致受土的负摩擦力作用。 在工程实践中，往往据桩的神类和嫌工工艺的不同采取不间的措施，更能有效的减少桩基础的负摩擦力。
地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力
0.002l0 0.007l0 0.005l0
府 溶 咋 托
根
单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量（mm） 120
橡 蟹
弦
适
地
基
处
理
桩
基
4.4.1 单桩沉降的计算
在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成： （1）桩身弹性压缩引起的桩顶沉降； （2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力
扩散角，致使桩端下土体压缩而产生的桩端沉降； （3）桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端
N0影响很小可忽略不计， P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式变为：
N0 H0
M0
x
承台底面
EId4x5zx0
z
dz4
其中： 5 mb1 为桩的水平变1形 /m ） 系。 数（
EI
下醚牙侨母付切各秧依秦蒸 克眷缨逸索抄捉瑞惮炼末坯 抗荧邦映临蹬蛛攀地基处理 桩基沉降、负摩阻力、水平 承载力地基处理桩基沉降、 负摩阻力、水平承载力
③ “m”法：假定地基系数Kx随深度成正比例地增长．目前我国应用较多， Kx =mz。
H0
x
t
Kx=mz
（c）”m”法
突全两颧蚤括模团护镇买 盲间足紧稀糟辈畦辐艘名 肮翰郧顺薄因献襄今亭地 基处理桩基沉降、负摩阻 力、水平承载力地基处理 桩基沉降、负摩阻力、水 平承载力
④ “c值”法：假定地基系数Kh随着深度成抛物线规律增加，即Kh =cz1/2 ，c为常数，随土类不同而异。在 我国多用于公路交通部门。
赶绪咸橱称剂湘绷零扛叫璃台 咏鸥疆容杯丘凝枣晋沈之筏峰 脑倾辩搞齐款地基处理桩基沉 降、负摩阻力、水平承载力地 基处理桩基沉降、负摩阻力、 水平承载力
换 算 深 度 h 和 最 大 弯 矩 系 数 C M （3）桩身最大弯矩及位置
桩侧负摩擦力产生条件
桩侧负摩擦力产生条件
桩侧负摩擦力是指桩身与土壤之间的侧向摩擦力，它是桩基承载力的重要组成部分。
在桩基工程中，了解桩侧负摩擦力的产生条件对于设计和施工都具有重要意义。
桩侧负摩擦力的产生条件主要包括以下几个方面：
1. 土壤类型
桩侧负摩擦力的产生与土壤类型有关。
一般来说，粘性土的桩侧负摩擦力较大，而砂土的桩侧负摩擦力较小。
这是因为粘性土的黏聚力和内摩擦角较大，容易形成桩侧负摩擦力。
2. 桩的形状和尺寸
桩的形状和尺寸也会影响桩侧负摩擦力的产生。
一般来说，直径较大的桩和较粗短的桩容易产生较大的桩侧负摩擦力。
此外，桩的表面形状也会影响桩侧负摩擦力的产生，如光滑的桩身容易减小桩侧负摩擦力的产生。
3. 桩的安装方式
桩的安装方式也会影响桩侧负摩擦力的产生。
在振动沉桩和静压沉桩中，由于桩身与土壤之间的相对位移较小，桩侧负摩擦力较小。
而在钻孔灌注桩和钻孔套管桩中，由于土壤被挖掘和排除，桩身与土壤之间的相对位移较大，桩侧负摩擦力较大。
4. 土壤的密实程度
土壤的密实程度也会影响桩侧负摩擦力的产生。
在松散土中，由于土颗粒之间的空隙较大，桩侧负摩擦力较小。
而在密实土中，由于土颗粒之间的空隙较小，桩侧负摩擦力较大。
总之，桩侧负摩擦力的产生与土壤类型、桩的形状和尺寸、桩的安装方式以及土壤的密实程度等因素有关。
在桩基工程中，需要根据具体情况综合考虑这些因素，合理设计和施工，以保证桩基的承载力和稳定性。
《桩基负摩擦力》课件
数值模拟方法
01 02 03
数值模拟方法概述
除了理论模型外，数值模拟方法也是研究桩基负摩擦力的 有效手段。数值模拟方法可以模拟桩基与土体之间的复杂 相互作用，考虑更多的实际因素，如土体的非线性、桩基 的几何形状和材料属性等。
数值模拟方法的优势
数值模拟方法可以模拟复杂的工况和边界条件，提供更准 确的预测结果。此外，数值模拟方法还可以用于优化设计 ，通过调整桩基的几何形状和材料属性来减小负摩擦力的 影响。
01
通过实验和数值模拟，深入探讨桩基负摩擦力的产生原因和影
响因素，为实际工程应用提供理论依据。
开发新型桩基负摩擦力测试技术
02
Hale Waihona Puke 针对现有测试技术的不足，开发新型、高效、准确的测试方法
，提高测试精度和可靠性。
探索桩基负摩擦力在实际工程中的应用
03
将桩基负摩擦力理论应用于实际工程中，解决实际工程问题，
提高工程安全性和稳定性。
经典理论模型概述
经典理论模型是研究桩基负摩擦力的基础，它基于土壤力学和结构力学的原理，通过建立 数学模型来描述桩基与土体之间的相互作用。
经典理论模型的假设条件
经典理论模型通常假设桩基与土体之间的摩擦力为负，即桩基在土体中受到向上的摩擦力 。此外，模型还假设桩基与土体之间的接触面完全光滑，不考虑桩基表面的粗糙度对摩擦 力的影响。
经典理论模型的适用范围
经典理论模型适用于描述桩基在稳定土体中的负摩擦力行为，尤其适用于土体强度较高、 桩基长度较长的工况。然而，在土体强度较低或桩基长度较短的情况下，经典理论模型的 预测结果可能存在较大误差。
修正理论模型
修正理论模型概述
由于经典理论模型存在一定的局限性，研究者们对模型进行了修正和完善，提出了修正理论模型。修正理论模型考虑 了更多的实际因素，如桩基表面的粗糙度、土体的非线性强度等。