群桩负摩阻力计算方法探究

[摘要]讲述了单桩负摩阻力中性点位置的确定及负摩阻力强度的计算方法及改进，负摩阻力在中性点平面形成的一对平衡力相当于在单桩桩体上施加了预应力，提高桩体本身的轴向刚度，然后后就群桩负摩阻力的计算进行探讨，群桩负摩阻力与桩间距成非线性变化，随着桩间距变大，其值逐渐变大，但其增大速率逐渐变小。

[关键词]负摩阻力单桩中性点群桩

桩基础有着悠久的历史，一直以来都得到较广泛的应用，随着历史变迁和时代发展，其形式和特色也在不断变化，无论是桩基材料和桩类型，或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。桩基有诸多优点，包括：稳定性好、承载力高、施工便捷、沉降变形小、沉降速率低、收敛快等，但同时其在修建过程中也存在着一些问题。

20世纪30年代，在荷兰沿海一带的一些软土地区使用端承桩的工程中，桩基因为失稳而引发了工程事故；部分工程在桩基在设计时仅仅用了现场试验单桩承载力的10%，按理说已经非常保守了，可是后来这些建筑物的桩基还是受到了破坏。随后，K.太沙基通过对工程事故的分析，并在前人总结的基础上，认为桩基除受到向上阻力的同时还会因为桩周土体的沉降变形而产生向下的力，并认为这个力为“负摩擦力”“负摩阻力”这一概念由此而来。

1单桩负摩阻力的计算方法

鉴于群桩负摩阻力与单桩负摩阻力关系密切，从群桩整体来看，群桩的负摩阻力受益于单桩，当单桩负摩阻力持续变化增大时，群桩负摩阻力也会相应增大，但是这种变化并非完全的线性变化，要探究这里面的变化关系，首先要从单桩负摩阻力的计算方法和影响因素谈起，下面简要地说明单桩负摩阻力的基本计算方法。

现行的负摩阻力计算方法主要采用有效应力法。规范规定：桩周土沉降可能产生较大负摩阻力时，需对负摩阻力值进行计算，以便对桩体设计或基础设计提供依据。

在计算负摩阻力时首先要确定中性点的位置。中性点是桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等的点，也是桩与桩周土体相对位移为零的点。确定中性点的位置对计算桩身总的负摩阻力的值非常重要，同时，它也能够从理论上弄清楚负摩阻力产生的实质原因。

由于在桩基础完成之后，周围土体随时间的变化趋于固结稳定状态，在这一过程中，中性点的位置会随着周围土体的沉降不断变化这种变化导致了中性点的位置应该与时间的关系，是一个非线性变化的曲线。此外对有效应力法的应用，

负摩阻力计算实例

负摩阻力计算实例本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级（中等），依椐JGJ94-2008规范第5.4.2条规定，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。首先，根据场地地质情况（以3#井处的地层为例）确定压缩 4.2 桩基 4.2.1 桩基类型及桩端持力层的选择依据勘察结果分析, 本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，（自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm）湿陷等级为Ⅱ级（中等），湿陷性土层为②、③、④、⑤层，湿陷土层厚度为10-15m，湿陷最大深度17m（3#井）。可采用钻孔灌注桩基础，第⑦层黄土状粉土属中密-密实状态，具低-中压缩性，不具湿陷性，平均层厚4.0m，可做为桩端持力层。 4.2.2 桩基参数的确定根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中的有关规定，结合地区经验，饱和状态下的桩侧阻力特征值qsia（或极限侧阻力标准值qsik）、桩端阻力特征值qpa（或极限端阻力标准值qpk?）建议采用下列估算值：土层编号土层名称土的状态桩侧阻力特征值qsia(kPa) 极限侧阻力标准值 qsik(kPa) 桩端阻力特征值 qpa(kPa) 极限端阻力标准值 qpk(kPa) ②黄土状粉土稍密 11 23 ③黄土状粉土稍密 12 24 ④黄土状粉土稍密 12 24 ⑤黄土状粉土稍密 13 26 ⑥黄土状粉土中密 18 36 ⑦黄土状粉土中密 18 36 500 1000 ⑧黄土状粉土中密 20 40 600 1200 4.2.3 单桩承载力的估算依据JGJ94-2008规范，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.5条，单桩竖向承载力特征值可按下式估算： Ra=qpaAp+up∑qsiaLi 式中：Ra——单桩竖向承载力特征值； qpa 、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值； Ap——桩底端横截面面积= πd2（圆桩）； up——桩身周边长度=πd； Li——第i层岩土的厚度；以3#孔处的地层为例，桩身直径取600mm，以第⑦层黄土状粉土做为桩端持力层，桩入土深度24.0m（桩端进入持力层的深度对于粘性土、粉土应不小于1.5d）。本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级（中等），依椐JGJ94-2008规范第5.4.2条规定，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。首先，根据场地地质情况（以3#井处的地层为例）确定压缩土层厚度，求出中性点深度Ln:

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

(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;

桩侧负摩阻力的计算

钢管桩测摩阻力计算

钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф800，δ=10mm 的钢管，材质为A 3，E=2.1×108 Kpa,I= 64 π (80.04－78.04)=1.936×10-3M 4。依据设计桩高度，钢管桩最大桩长为46.2m 。 1、桩的稳定性验算桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr= 2 2 l EI π= 3 2 822 .4610 936.1101.2-????π =1878kN ＞R=658.3 kN 2、桩的强度计算桩身面积 A=4π（D 2－a 2） =4 π （802－782）=248.18cm 2 钢桩自身重量 P=A.L.r=248.18×46.2×102×7.85*10-3 =90000kg=90kN 桩身荷载 p=658.3+90=748.3 kN б=p ／A=748.3×102／248.18=301.5kg ／cm 2=30.15Mpa 3、桩的入土深度设计通过上述计算可知，每根钢管桩的支承力近658.3kN ，按规范取用安全系数k=2.0，设计钢管桩入土深度，则每根钢管桩的承载力为658.3×2=1316.6kN ，管桩周长 U=πD=3.1416×0.8=2.5133m 。依地质勘察报告，河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为：第一层粉质黏土厚度为3m ， τ=120 Kpa

第二层淤泥粉质黏土厚度为4m ，τ=60 Kpa 第三层粉砂厚度为1.8m ，τ=90Kpa N=∑τi u h i N =120×2.5133×3+60×2.5133×4+90×2.5133×h 3=1316.6 kN =904.7+603.1+226.1 h 2 =1316.6kN 解得 h 3=-0.84m 证明钢管桩不需要进入第三层土，即满足设计承载力。钢管桩实际入土深度： ∑h=3+4=7 m 4、打桩机选型拟选用DZ90，查表得知激振动570 kN ，空载振幅≮0.8mm ，桩锤全高4.2 m ，电机功率90kw 。 5、振动沉桩承载力计算根据所耗机械能量计算桩的容许承载力 []P =m 1 { ()[] v a A f m x 12 231111 βμα+-+Q } m —安全系数，临时结构取1.5 m 1—振动体系的质量 m 1=Q/g=57000/981=58.1 Q 1—振动体系重力 N g —重力加速度=981 cm /s 2 A X —振动沉桩机空转时振幅 A X = 10.3 mm M —振动沉桩机偏心锤的静力矩 N. cm μ—振动沉桩机振幅增大系数 μ= A n / A x

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

桩测摩阻计算

利用ABAQUS进行桩侧摩阻力仿真计算 [摘要] 桩侧摩阻力的大小直接确定了桩的实际承载力。因而如何确定桩的侧摩阻力对于桩基设计计算的意义重要。此处借用ABAQUS有限元软件对桩的侧摩阻力进行仿真计算。[关键词] 有限元软件桩侧摩阻力仿真计算一、引言桩基设计的核心问题，不外是沉降和承载力两个方面。在现行的规范中，桩侧摩阻力主要通过原位测试、当地经验值、规范给定值三种方式经过修订而得的。事实上，桩侧摩阻力的值是随着桩顶载荷、地层情况，以及深度等各种因素而变的，而且深度效应较为明显。对于摩擦型单桩，其承载力主要由桩侧摩阻力承担。因此如何正确分析和计算桩侧摩阻力的分布及影响因素至关重要。传统的方法是通过原位贯入试验测得桩的侧摩阻力。通过现场原位试验虽然可以有效的得到设计需要的数据。但是现场原位试验既费工又费钱，而且试验技术有一定的困难。现代计算机技术的飞速发展，因此如何根据室内试验得到的有关资料，利用仿真分析的方法来确定桩侧摩阻力作用情况，进而确定桩侧摩阻力，是值得广泛关注和讨论的问题。二、桩土计算模型在考虑土的非线性、桩周土分层、桩土间非线性相互影响、桩端有存渣、桩端及桩侧注浆加固、桩长及桩直径变化等因素时，有限元法是现阶段最适用的方法，它能解决由于试桩困难及实测费用大的问题。为了方便阐述和演示，本次仿真计算采用了很大的简化。本次计算只考虑桩打入土层之后的摩阻力的变化，土层只取一层。桩取直径0.5米，长度为10米，并简化为弹性本构模型，土水平边界设置为10米，深度方向设置为30米，并简化为弹塑形本构模型。

图1：计算模型三、计算过程在几何模型上，采用大尺寸来模拟半无限空间体系，土体的边界半径去10米（桩半径的40倍），土体深度方向上去30米（桩长度的3倍）。在ABAQUS的Part模块中根据工程条件通过轴对称的方式建立图1的计算几何模型，并将模型分别建成2个part，一个桩的part，一个土的part。在桩的part中只保留桩的部分，在土的part中只保留土的部分。在桩和土接触问题上，要求在土和桩相接触的地方分别建立接触面。在 ABAQUS的Property模块中，分别建立相应的混凝土材料和土体材料，并赋值给相应的部件。

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。

桩侧摩阻力计算

桩侧摩阻力计算《桩侧摩阻力计算》一、工程概况: 本工程 ?杂填土、?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?层杂填土底部标高2.77(厚度2.30) 第?层淤泥底部标高-7.53(厚度10.30) 第?层卵石底部标高-12.43(厚度4.90) 第?层砂土状强风化凝灰岩底部标高- 14.73(厚度2.30) 第?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JGJ 94-2008第5.4.4条桩侧负摩阻力标准值按下式计算: i,11n''' ; q,,,,,,,,,,，,zz,,iieeiisinii2e,1 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 316.0kN/m。 3 =16.0kN/m,1 3'=16.0-10.0=6.0 kN/m ,2 2 n=0.4(0.5×16×2.30)=7.36kN/mqs1 n2=0.25(16×2.30+0.5×6×10.3)=16.92kN/m qs2 ll/(2) 桩持力层为?砂土状强风化凝灰岩，根据持力层性质中性点深度比取值为1。 n0ll,=12.6m n0 (3) 计算桩下拉荷载标准值。

根据JGJ 94-2008第5.4.4-4条 nnn,(不考虑群桩效应，取1.0)，桩采用PHC500预制管桩。Quql,,,,ngnsiii,1 nQ=1.0×2×3.14×0.25×(7.36×2.3+16.92×10.3)= 300kN g

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

浅谈桩基负摩阻力

浅谈桩基负摩阻力摘要：桩基工程中桩侧负摩阻力所产生的下拽力可能引起桩体破坏、桩基不均匀沉降等诸多工程灾害，严重影响着建筑物的安全，而桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响，目前其准确数值很难计算。本文简要介绍和阐述了桩侧负摩阻力产生的条件和机理，目前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：负摩阻力中性点成因影响因素防治措施引言：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成为一个很普遍的问题。下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。 1负摩阻力的成因桩基工程中, 当桩体与桩周土产生相对位移时,桩侧就会产生摩阻力。当桩体的沉降量大于桩周土的沉降量时, 摩阻力为正；当桩周土的沉降量大于桩体的沉降量时，摩阻力为负。单桩负摩阻力作用机理如图1 所示[。桩侧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，称为分布于桩侧表面的荷载。下拽力作用于桩体上, 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问题。图1单桩负摩阻力作用机理示意单桩负摩阻力一般可能由以下原因或组合造成： ①未固结的新近回填土地基：桩基穿过欠固结土层后支撑在硬土层中，使得桩侧土因固结发生的沉降超过桩的沉降； ②地面超载：桩侧地面受到较大的地面荷载产生的沉降超过桩的沉降； ③孔隙水压力消散引起的固结沉降：群桩施工中敏感度较高的黏土受扰动，超孔隙水压力使得土体上涌，重塑后因超孔隙水压力消散而重新固结； ④地下水位降低；桩侧土层地下水位大幅下降，导致有效应力增加引起土层下沉； ⑤湿陷性地基：桩基穿过湿陷性土，湿陷性土因浸水湿陷导致土层发生沉降；

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JGJ 94-2008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 '2 γ=16.0-10.0=6.0 kN/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JGJ 94-2008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

负摩阻力计算

5#栋车间基桩负摩阻力计算一、土层信息选取最不利钻孔ZK595计算，钻孔岩土层分布如下：（1）、土层编号1：填土层土层厚度h1= 15.8m; 负摩阻力系数ζn=0.30 （2）、土层编号2：粉质黏土层土层厚度h2=5.0m; 极限侧摩阻力标准值qsk=53Kpa; 负摩阻力系数ζn=0.25 （3）、土层编号3：全风化花岗岩土层厚度h3=0.5m; 极限侧摩阻力标准值qsk=140Kpa; 极限端阻力标准值qpk=5000Kpa; （4）、土层编号4：强风化花岗岩土层厚度h4=11m; 极限侧摩阻力标准值qsk=220Kpa; 极限端阻力标准值qpk=7000Kpa; 二、单桩竖向承载力特征值计算桩采用直径为400的预应力混凝土管桩（型号为PHC-500-A-100-H），设计净桩长为9m。根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.5.6.4条，单桩竖向承载力特征值按下式估算： R a=q pa A p+u pΣq sia l i=7000X3.14X0.42/4+3.14X0.4X220X9=879.2+2486.08=3366.08KN 三、基桩负摩阻力计算根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.4.2条，桩穿越较厚松散填土，计算桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。桩端持力层为强风化花岗岩，按表5.4.4-2，l n/l0=1.0,桩周软弱土层下限深度l0=20.8m, 则自桩顶算起的中性点深度为l n=20.8m. 桩侧负摩阻力根据勘察报告取值，已知素填土负摩阻力系数ζn=0.30 ，粉质黏土负摩阻力系数ζn=0.25。已知地面无堆载（即P=0），地下水位标高为-10.93m(绝对标高265.27)。第一层素填土自重引起的桩周平均竖向有效应力：地下水位以上：σr10=0.5X18X10.93=98.37Kpa; 地下水以下至第二层粉质黏土顶面：σr11=10.93X18+0.5X（18-10）X4.87=216.22Kpa;

浅析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 中图分类号： TU473.1 文献标识码： A 文章编号：一、桩基负摩阻力产生的机理及原因桩的承载力是由桩底支承力与桩周土体的侧摩阻力两部分组成的。在一般情况下，桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩周土体向下位移，使土对桩产生向上的摩擦力，称正摩阻力。但是，当桩周土为回填土、软弱土层、湿陷性黄土、砂土液化等不良土体情况下, 桩周土

桥梁桩长计算中的负摩阻力探讨

关于桥梁桩长计算中的负摩阻力探讨摘要当遇到不良地质条件时，桥梁桩基础设计中桩侧负摩阻力对桥梁的安全性、可靠性和经济等方面都有着重要的影响，本文介绍了桩侧负摩阻力产生的原因，影响因素和计算方法。关键词桩基负摩阻力产生原因计算方法中图分类号：k928.78文献标识码：a 文章编号：桩基具有承载力高、地质适应性强、施工便捷、沉降小、工期短等优点，采用桩基作为桥梁基础日趋普遍。桩的承载力是由桩底支承力与桩周土体的侧摩阻力两部分组成的。当桩底穿过并支承在各种压缩性土层中时，桩主要依靠桩侧土的摩阻力支承竖向荷载。因此，桩侧摩阻力的大小对结构基础的稳定性起着决定作用。如果桩周土体与桩身表面发生负摩阻力，使桩侧土一部分重量传递给桩，不但不是桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，这是在软弱粘土和湿陷性黄土等地基确定单桩轴向容许承载力时应该注意的。一、产生负摩阻力的条件和原因在桩顶竖向荷载作用下，当桩相对于桩侧土体向下位移时，桩侧土体对桩产生向上作用的摩擦力，称为正摩阻力（图1a），正摩阻力能抵抗桥梁上部结构及桥墩等产生的荷载。但是，当桩侧土体因某种原因而下沉，且其下沉量大于桩的沉降（即桩侧土体相对于桩产生向下的位移）时，土对桩产生向下的摩擦力，称为负摩阻力（图

1b），负摩阻力变成施加在桩上的外荷载，相当于增加了作用在桩基上的桥梁上部结构及桥墩等产生的荷载。桩侧负摩阻力问题，本质上和正摩阻力一样，只要得知土与桩之间的相对位移或趋势以及负摩阻力与相对位移之间的关系，就可以了解桩侧负摩阻力的分布和桩身轴力与截面位移了。产生负摩阻力的情况有多种： (1) 桩穿过欠固结的软粘土或新填土，由于这些土层在重力作用下的压缩固结，产生对桩身侧面的负摩擦力； (2) 在桩侧软土的表面有大面积堆载或新填土(桥头路堤填土)，使桩周的土层产生压缩变形； (3) 由于从软弱土层下的透水层中抽水或其它原因，使地下水位下降，土中有效力增大，从而引起桩周土下沉； (4) 桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土产生很大的超空隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉； (5) 在黄土、冻土中的桩基，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。综上所述，产生负摩阻力的实质原因均为桩侧土体下沉，且其下沉量大于桩的沉降（桩侧土体相对于桩产生向下的位移）所致。二、单桩负摩阻力的计算 2．1 中性点位置的确定