岩土工程勘察中桩侧负摩阻力的计算方法探讨
关于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。
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
基桩负摩阻力的计算
基桩负摩阻力的计算岩土工程方楹1122090001摘要：分析了摩阻力与轴力的关系、负摩阻力产生的原因以及负摩阻力时桩的影响，论述了不同情况下负摩阻力的计算方法。
关键词：桩负摩擦阻力计算方法Negative Frictional Resistance For Calculation of Foundation Pile Abstract:This paper analyzes the relationship between frictional resistence force and axial force,exerting cause of negative frictional force and its influence pile. The calculation method of negative frictional force under different condition is described.Keywords:pile;negative frietional resistanee force:ealeulation;method1负摩阻力的产生桩在竖直的轴向荷载作用下，桩身横截面产生了轴向内力和位移，由此桩土之间就有了相对位移，于是土对桩侧产生了摩阻力，相应于桩尖的位移，则产生了对桩端的阻力。
通过桩侧摩阻力和桩端阻力，桩将荷载传给土体。
即桩侧总摩阻力和桩端阻力之和等于桩顶轴向荷载。
桩的荷载传递以及桩的位移，体现了桩在轴向荷载作用下的工作性能。
图1(b)为一根进行静载试验的桩，若在桩身中每隔一段距离埋设应力测量元件，当桩顶作用有轴向压力P时，根据量测结果，可画出桩身轴力的分布曲线，如图1(c)所示。
然后找出轴力分布曲线的函数式P(z)，这个曲线和函数P(z)表达了沿桩身深度:处的荷载传递关系，而摩阻力f(z)就是桩侧单位面积上的荷载传递量。
在桩身某一深度z 处取出长度为dz 的一小段桩体，其上下截面和侧面的受力情况如图1(a)所示，设桩的横截面周长为U ，根据该桩体单元体的平衡条件得:0)()()()(=--+z p z dP z P dz z Uf (1) 则dz z dP U z f )(1)(-= （2） 上式表示摩阻力与轴力的基本关系。
浅谈桩基负摩阻力的计算方法及中性点位置的选择
图３ 桩 身轴力计算值与 实测结果比较
四川建 筑
第３ ３卷 ４期
２ ０ １ ３ ． ０ ８
７ ９
由图 ２可以看出 ， 实测与计算 的土体沉 降量基本 吻合 。 但 由图 ３的曲线我们得知 ， 理论 计算 的轴 力 比实 际计 算 的轴力普遍都大。其原因可能是因为在理 论计算 时 ， 负摩 阻 力的作用考虑 的相对较大 ， 偏 于保守 ， 而在 实际 的工 程 中， 负 摩阻力并没有象理 论 中那样 充分发 挥。在 图 ３中实际计算
［ 作者 简介 ］ 顾云佳 ， 男， 硕士研究生 ， 主要研 究方 向为钢 筋混凝土 结构设计 与抗震性 能研 究。
（ １ ） 桩基 的承载能力 由侧摩 阻力 和桩端 承载力 组成 ， 而 负摩阻力 的产生 不但无 法成为桩基承载力 的一部分 ， 反而会
７８
四川建筑
第３ ３卷 ４期
２ ０ １ ３ ． ０ ８
阻 力 的 反 演 分 析 法 将 逐 步 走 向成 熟 并 被 加 以 应 用 。 而 在 大
的中性点位置应该是在 １ ６ ｍ 附近 ， 根据 荷载 传递 法计算 得
出的中性点位置大概 是在 １ ４—１ ５ ｍ之 间 ， 略 高于 实际 的 中
，
性点 。而用 的估 算法 ， 我们得 出 中性点 位置 大概 是在 １ ９
摩 阻力计算模型 来模拟 桩土界 面 的滑 移对 负摩阻 力的影 响并 进行分析 。这方法 的好 处是 能 同时考 虑桩 基负 摩阻 力 的各 种因素 ， 得 出的结论较 为精确 。不过 因为条件 限制等原
淤 泥 夹 砂
淤 泥 中砂
８ ＿ ９ ５～１ １ ． ４ ５
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。
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。
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）。
桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题
・
桥 梁 ・
桩基设计中桩侧土的负摩阻 力问题
方 根 男
（ 铁道第三勘察设计 院桥梁处 ，天津
摘 要 ： 绍 桩 基 设 计 中桩 侧 负摩 阻 力 的 产 生 条 件 以及 负摩 阻 介
力 的计 算方 法 。
３０ ４ ） ０ １２
照表 １ 定。 确
尸
桩侧摩 阻 力是通 过桩 与桩 周土 的相对 位移 而 产生 的 。一般 情况 基桩受 到 设 计 荷 载 时会 产 生 下 沉 ， 周 桩 土阻止桩 下沉 的摩 阻力 叫做 桩侧 正摩 阻力 ， 称 桩 侧 简 摩 阻力 。 当桩 周 的土因沉 陷或 固结 产生 大于桩 身 的沉 降， 桩侧 摩阻力 由阻止 桩下 沉变 成拽 着桩 下沉 的力 ， 这 就是桩侧 负摩 阻 力 。《 筑 桩 基 技 术 规 范 》（ Ｇ ９ — 建 Ｊ Ｊ４
收 稿 日期 ￣０ ５—１ —２ ２０ ２ ８ 作 者 简 介 ： 根 男 （９ ２ ） 男 ， 授 级 高 级 工 程 师 ．９ ３年 毕 业 于 同 方 １３ 一 ， 教 １５ 济大学 。
① 软 土地 区的摩 擦桩 ， 中性点 位 于软 土层 中 ， 考 应 虑 中性 点 以上软 土层 的桩 侧 负摩 阻力 ， 为荷 载作 用 。 作 中性 点 以下考虑 软 土层 和持 力层 的桩 侧正 摩阻 力 和桩 底支 承 力 ， 《 路 桥 涵 地 基 和 基 础 设 计 规 范 》 按 铁
２ ２ 负摩 阻 力的计 算 ．
（ ） 土地 区的桩 基 础 １软
从 上述条 件看 ， 非 所 有 软土 或 湿 陷 性 黄 土都 会 并
产生 负摩阻力 ， 只有桩 周 土 由于 自重 固结 、 自重 湿 陷 、
桩侧负摩阻力
桩侧负摩阻力
桩侧负摩阻力是指桩的竖向力矩作用下，在桩基底面的摩擦力的总和。
这个力的大小取决于桩的长度、直径和材料，以及桩基底面的土壤类型、湿度和压力。
桩侧负摩阻力是设计桩基时需要考虑的一个重要因素，因为它可以影响桩基的承载能力。
桩侧负摩阻力的计算方法通常有多种，常用的有下面几种：
1.比例计算法：根据桩的长度、直径和材料，以及土壤的类
型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的相对大小。
2.圆柱桩基础计算法：根据圆柱桩的直径、长度和材料，以
及土壤的类型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的绝对大小。
3.圆锥桩基础计算法：根据圆锥桩的底部直径、顶部直径、
长度和材料，以及土壤的类型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的绝对大小。
4.土压力平衡法：通过对桩基周围土体的变形和应力进行分
析，确定桩侧负摩阻力的大小。
桩侧负摩阻力的计算是建筑工程中很重要的一部分，因为它可以帮助我们确定桩基的承载能力，并且有助于确定桩基的位置、数量和布置方式。
桩侧土摩阻力标准值和特征值
桩侧土摩阻力标准值和特征值桩侧土摩阻力标准值和特征值在桩基工程中，桩侧土摩阻力标准值和特征值是非常重要的参数，对于桩基设计和施工具有重要指导作用。
在本文中，我们将深入探讨桩侧土摩阻力标准值和特征值的概念、计算方法和实际应用，并分享一些个人观点和理解。
1. 桩侧土摩阻力标准值和特征值的概念桩侧土摩阻力标准值是指在设计和施工中所采用的土壤摩阻力的合理估计值，通常是根据相关规范和经验公式计算得出的。
而桩侧土摩阻力特征值则是指在设计和施工中所需考虑的土壤摩阻力的极限值，一般由现场地质勘察、试验或监测数据得出。
桩侧土摩阻力标准值和特征值的确定对于桩基承载力和整体稳定性的评估具有重要意义。
2. 计算方法和实际应用在实际工程中，桩侧土摩阻力标准值通常根据土壤的力学参数、桩身几何形状和侧摩阻力计算方法来确定。
常见的计算方法包括静力触探试验、桩侧摩阻力试验和地层参数反演等。
而桩侧土摩阻力特征值则需要根据实际工程条件和现场数据进行精确评定，以确保桩基设计和施工的安全可靠性。
3. 个人观点和理解在桩基工程中，桩侧土摩阻力标准值和特征值的准确确定是确保工程质量和安全的关键之一。
我认为在实际工程中，应结合地质勘察、试验数据和现场监测，综合考虑土壤的物理特性、地层结构和桩基参数等因素，合理确定桩侧土摩阻力标准值和特征值，以保证桩基的承载力和稳定性。
对于特殊地质条件和复杂工程环境，还需要进行专门的研究和分析，以确保桩基设计和施工的可靠性和经济性。
总结回顾本文深入探讨了桩侧土摩阻力标准值和特征值的概念、计算方法和实际应用，并分享了个人观点和理解。
在桩基工程中，准确确定桩侧土摩阻力标准值和特征值对于工程质量和安全至关重要。
通过综合考虑地质情况、试验数据和现场监测，合理确定桩侧土摩阻力标准值和特征值，可以有效指导桩基设计和施工，确保工程的可靠性和安全性。
在文章中，多次提到了指定的主题文字“桩侧土摩阻力标准值和特征值”，并围绕这一主题展开了全面、深入的探讨。
桩基负摩阻力计算方法简析及应用
桩基负摩阻力计算方法简析及应用桩基负摩阻力计算方法简析及应用摘要：目前用于计算单桩负摩阻力及确定中性点位置的常用方法有：极限分析法、荷载传递法、弹性或弹塑性理论法、剪切位移法和数值分析法等。
以往对中性点、下拉荷载以及桩基沉降问题的研究均建立在桩周土固结沉降基础之上，而对桩周土在负摩阻力中的发挥程度及方式仍未完全清楚，目前各规范计算负摩阻力时均采用极限值进行估算，使计算的下拉荷载值偏大，对于工程偏安全但不经济，如何准确计算下拉荷载是以后研究的重点。
关键词：桩基负摩阻力；中性点；下拉荷载；桩基沉降1、前言当桩与桩周土有相对位移或者有相对运动的趋势时，两者就会产生力的作用。
通常，桩体的沉降量大于桩周土的沉降量，此时摩阻力为正，桩正常承担上部结构传来的荷载。
而建筑桩基规范 5.4.2条，当桩周土的沉降量大于桩体的沉降量，此时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拉力。
下拉力作用于桩体上，易造成桩基的不均匀沉降，导致承台应力集中，进而发生剪切破坏，对工程极为不利，在计算单桩承载力时应予以高度重视。
2、单桩负摩阻力计算：现就我国《建筑桩基技术规范》JGJ-2008推荐使用的极限分析法予以简要论述。
2.1桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，当缺乏可参照的工程经验时，单桩负摩阻力标准值可按如下公式验算：2.1.1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：。
此时认为摩擦型桩中性点以上既无正摩阻力又无负摩阻力。
2.1.2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，可按下式验算基桩承载力：2.2桩侧负摩阻力及其下拉荷载可按下列规定计算：4、结语（1）负摩阻力对上部结构的稳定极为不利，减小和消除负摩阻力就尤为重要。
通常在中性点以上的桩侧表面涂上特种涂料，这是现在减低负摩擦力的最有效的方法。
也可以对高压缩地基在桩基施工前进行强夯、预压固结等处理方法。
（2）中性点位置的确定与桩端土性质、桩周土层压缩性等有关，而且其是一个动态变化值，值得进一步探究。
浅谈桩基负摩阻力
浅谈桩基负摩阻力摘要：本文对变电站桩基设计过程中是否需要考虑桩基负摩阻力的问题进行了深入探讨，采用工作中遇到的两个变电站工程实例进行了对比分析，思考在广东的软弱土层地区，淤泥质土等软弱土层的固结沉降引发的桩基负摩阻力的问题，证明桩基负摩阻力是不可忽略的设计参数之一。
设计人员需要知晓工程中为何会产生桩基负摩阻力，影响负摩阻力的相关因素等问题，在设计过程中予以重视，从而避免因其引起工程事故。
关键词：变电站工程；软弱土层；桩基负摩阻力1.背景广东地区很多工程的地基都存在较厚的软弱土层，如淤泥质土、淤泥质黏性土、松散状态的砂土层、未经处理的填土等，其力学性质较差，表现出欠固结性。
在这些地区，设计人员普遍采用桩来处理大型工程地基，当桩基自身的沉积远小于桩周围土体的沉降量时，周围的土体就会对桩体产生桩侧负摩阻力，并对其作用一个下拉荷载，这样非常容易造成桩身破坏或其他破坏情况。
当我们选择采用桩基础时会涉及到是否需要考虑桩基负摩阻力，如何考虑的问题，桩基负摩阻力考虑得是否得当关系到桩基承载力计算是否准确，在软土地基区域，因其固结沉降在桩侧引发的负摩阻力关系到整个工程的结构安全及工程危害性，具有非常重要的意义。
2.工程概况工程案例一：220千伏某某变电站位于广东省揭阳市，站址距揭阳市区约有9.0千米，距磐东镇约5.3千米，距榕江南河北岸约200米，距科技大道约60米，交通便利。
变电站站址原始地貌为平原（冲积成因），原为鱼塘及水田，后经改造现站址北部为鱼塘，南侧为荒地和种植经济作物的农田。
场地自然高程（1985国家高程）为1.82～3.52m。
根据《220千伏某某变电站施工图设计阶段岩土工程勘测报告》得知，站址场地下存在厚度为17.22～25.32米不等的淤泥层，分布较广，平均厚度为19.80米，包括平均厚度约12米的流塑性淤泥及平均厚度约6.5米的淤泥质土，计算得知变电站整个场地需填砂厚度约为5.50米，其中未考虑固结下沉深度。
桩侧摩阻力计算范文
桩侧摩阻力计算范文
一、桩侧土体承载力公式
桩侧土体承载力公式是根据土力学原理和试验数据建立的经验公式，常用的桩侧土体承载力公式有静力公式和动力公式两种。
1.静力公式：
其中，桩侧土体有效侧摩阻系数可通过试验或取经验值，通常在
0.2~0.3之间；基底土体的单向抗剪强度可通过室内试验获得；桩侧土体有效侧面积为桩侧土体与桩身接触的面积。
2.动力公式：
其中，土体承载力转化系数可通过试验或取经验值，通常在0.2~0.3之间；阻尼比是指土体的阻尼特性，在0.02~0.1之间；校正后地震力是指地震动力作用下的土体峰值侧向抗力；质点位移是土体的相对位移。
二、土体参量法
土体参量法是利用固体力学中的材料参数对桩侧摩阻力进行计算的方法，常用的方法有有限差分法、数值模拟方法等。
1.有限差分法：
有限差分法将土体划分为一系列小单元，通过求解每个小单元的力学平衡方程来计算桩侧摩阻力。
该方法需要进行大量的计算，适用于计算复杂土体结构中的桩侧摩阻力。
2.数值模拟方法：
数值模拟方法是通过建立土体的数值模型，并采用数值求解方法进行计算。
常用的数值模拟方法有有限元法和边界元法。
这些方法可以考虑土体的非线性和动力特性，适用于复杂的土体结构和非线性土体的桩侧摩阻力计算。
以上是桩侧摩阻力计算的两种常用方法，选择合适的方法需要根据具体的工程情况和土体特性进行评估。
同时，在进行计算时应注意考虑土体的非线性和动力特性，以准确评估桩侧摩阻力的大小。
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 3'2γ=16.0-10.0=6.0 kN/m 3 1n s q =0.4（0.5×16×2.30）=7.36kN/m 22n 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1nnn gn 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 gQ =1.0×2×3.14×0.25×（7.36×2.3+16.92×10.3）= 300kN。
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；⑥地震液化：桩基穿过液化土层，地震液化引起桩侧土沉降；⑦以压桩法沉桩后，桩身上部压力消失后发生回弹，产生负摩阻力。
影响负摩阻力大小的主要因素主要有：桩周土的特性、桩端土特性(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。
桩侧负摩阻力计算
土 :厚 1. 3 m～2. 2 m ;第 Ⅲ层分为五个亚层 : Ⅲ1 —淤泥质粘土 :厚 2. 1 m～3. 4 m , Ⅲ2 —粉质粘土 :厚 1. 0 m～2. 6 m , Ⅲ3 —淤泥 :厚 1. 9 m～3. 3 m , Ⅲ4 —淤泥质粘土 :厚 2. 5 m～4. 0 m , Ⅲ5 —粘土 : 厚 2. 2 m～ 3. 7 m ; 第 Ⅳ层为两个亚层 : Ⅳ1 —粉土 : 厚 1. 4 m～ 3. 7 m , Ⅳ2 —粉砂 :为设计桩端持力层 。
2) 取定中性点深度比 ,确定中性点深度 ln 。 3) 进行桩负摩阻力 qsni的计算和取值 。 4) 计算群桩中任一基桩下拉荷载标准值 :
据 J GJ 94294 第 5. 2. 16. 2 条公式 :
Q
n g
=
ηn
·μ
n
∑qsni
li
,ηn
=
sax ·say/
i =1
πd (γqmsn′+
d 4
粘性土中性点深度比取 0. 5 。 L n/ L 0 = 0. 5 , L 0 = 16. 9 m ,则 L n = 8. 5 m。桩侧负摩阻力计
算与取值见表 1 。 表 1 桩侧负摩阻力 qsni的计算与取值
土层 序号
土类
厚度 层底 m 深度
Zi/ m
γi′ kN/ m3
计算值 qsni/ kPa
6) 在 qsn 计算上两版取值与 1. 3. 5 做法相同 。
7) 在
Q
n g
计算上
,一版使用
n
qsi
因
1. 3. 4 中计算错误而延续 。
注册岩土工程师考试中单桩负摩阻力的计算与分析
（ 中性点深度Ｉ 。勃性土为０５中密砂土 注： ｎ ： ｌ ／ ．， 为０７ ．。负摩阻力系数 若： 。 饱和软土为０２豁性土 ．，
为 ０３砂土为０４ ．， ．）
表１ 场地地层条件
１＝５ ｋ ａ ， ０ Ｐ
Ｑ ＝ 。 二 ＝ ｘ・ ｘ．Ｘ４ ６／ 馨 刀 艺、‘ ｌ ３ ４ ｏ （ ５ ｕ １ １ Ｓ ．５
１５＋ ４２ ７５ ＝ ８．３ Ｎ ． １，５ｘ ． ） ２５７ ｋ
淤泥质粘土 蜘 ＝１ｋ ａ ５Ｐ
饱和重度 ， ７Ｎ： ＝１ ／３ ｋ １ １
案例２ （０２ ．２０ 年案例， 深基础） 已知钢筋混凝土预制方桩边长为 ３ ｍ ， ０ ｍ 桩长 为 ２ｍ， 桩顶人土深度为Ｚ 桩端人土深度２ｍ， ｍ， ４ 场 地地层条件参见下表 １当地下水由０ｓ ， ．ｍ下降至 ｓ 按《 ｍ， 建筑桩基技术规范》 ＩＪ ９ ） （Ｇ９ ４ 计算单桩 ４一 基础基桩由于负摩阻力引起的下拉荷载， 其值最接 （ ） 数值。
（ 中 注： 性点深度 １１＝ ．， 了。 ０８粘性土负摩阻力 系数若 为 ０３粉质粘土负摩阻力系数若 为 ０４ 。 ．， 。 ．，
负 力群桩效应系数刀＝． 摩阻 。１ ） ０
〔 解答］根据《 ： 建筑桩基技术规范》 Ｊ」 （Ｇ９ ４－ ９） ．．６ ４ 第５２１ 条计算如下：
中 深 ＝．。 ． Ｚ＝６ ｎ０ １ ０ ｘｏ １ ， 性点 度Ｉ ８ ＝ ｓ ｍ
二４ ０ ４ ｋ ８ ．２ Ｎ
１２ ． ０ ２（ ． ］ Ｘ
１２ ．０ ０８ ．０ １． ００
１． ０ ０７
２０ ④ 淤泥质粘土 １ ． ２．０ ２７ ⑤ ＿ 粘土 ．
２ ８
浅议桥梁工程中的桩基负摩阻力问题
浅议桥梁工程中的桩基负摩阻力问题
,地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩擦阻力,这个力对桩起支承作用,称为正表面摩阻力;反之,当地基土的沉降大于桩的沉降(包括桩身压缩及桩尖下沉)时,则桩侧土相对于桩向下移动,压缩的地基土对桩侧表面产生向下作用的摩擦阻力,这个力就称之为负摩阻力。
桩基负摩阻力是桩周土产生相对于相应深度桩截面向下位移时作用于桩身的向下的力,因而在桩身分布负摩阻力的所有情况中,一般存在中性点,即该深度桩土相对位移为零、桩身摩阻力为零,另有沿桩身全为负摩阻力的情况,这种情况一般讲的是桩穿透湿陷性黄土层后随即落在几乎不压缩的持力层,如卵石和基岩等。
关键词：桩基，负摩阻力，桥梁工程
1.负摩阻力概述
一般情况下,施加于竖直桩上的垂直外荷载,将通过桩壁与土的相互作用传至桩周土和桩尖土上, 桩壁和桩周土的相对位移则会产生摩阻力。
作用于桩侧的摩阻力的方向取决于桩和其周围地基土的相对位移情况。
如果桩的沉降大于地基土的沉降时,地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩擦阻力,这个力对桩起支承作用,称为正表面摩阻力;反之,当地基土的沉降大于桩的沉降(包括桩身压缩及桩尖下沉)时,则桩侧土相对于桩向下移动,压缩的地基土对桩侧表面产生向下作用的摩擦阻力,这个力就称之为负摩阻力。
桩基负摩阻力是桩周土产生相对于相应深度桩截面向下位移时作用于桩身的向下的力, 因而在桩身分布负摩阻力的所有。
厚软土地区桩侧负摩阻力的计算和过程分析
厚软土地区桩侧负摩阻力的计算和过程分析1 负摩阻力的概念正常情况下，在桩顶荷载作用下，桩侧土相对于桩产生向上的位移，因而土对桩侧产生向上的摩擦力，构成桩承载力的一部分，称为正摩阻力。
但有时候会发生相反的情况，即桩周围的土体由于一些原因发生沉降，且沉降量大于相应深度处桩的沉降量，即桩侧土相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩擦力，这种摩擦力称为负摩阻力。
负摩阻力对桩是一种不利因素。
它降低了桩的承载力，并可能导致桩发生过大沉降。
实际工程中，因负摩阻力引起的不均匀沉降造成建筑物开裂、倾斜或者因沉降过大而影响正常使用的情况屡有发生。
所以在可能发生负摩擦力的情况下，设计时应考虑其对桩基承载力和沉降的影响。
《建筑桩基技术规范》5.4.2条规定：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。
2 负摩阻力的特点（1）中性点。
负摩阻力不一定产生于整个软弱土层中，而是在桩周土体下沉大于桩的沉降范围内。
桩的这一范围内为负摩阻力，而下部一般仍为正摩阻力。
正负摩阻力的分界点即为中性点。
在中性点处，正负摩阻力均为零，桩土相对位移也为零，同时下拉荷载在中性点处达到最大值，即在中性点处桩身轴力达到最大值。
桩顶至中性点的深度与桩周土的压缩性和变形条件以及桩的持力层性质等因素有关，理论上应按桩周土沉降与桩沉降相等的条件计算确定，但是，由于桩在荷载作用下的沉降稳定历时、沉降速率等都与桩周围土的沉降情况不同。
一般来说，中性点的位置在初期随着桩的沉降增加而上下移动，当沉降趋于稳定时才会稳定在某一固定的深度处。
所以要准确确定中性点的位置比较困难，一般根据现场试验所得的经验数据近似加以确定，即以与桩周软弱土层下限深度比值的经验数据来确定。
填土场地桩基负侧摩阻力设计计算方法试验研究_康景文
深度；lnmax 为最大负摩阻深度；ln 为中性点深度）。
侧摩阻力/kPa
表 2 测桩量测断面及钢筋计数量统计表 Table 2 Statistics of test pile measuring section and reinforcement meters quantity
桩帽 400 mm
场区所在区域属新华夏系，川中褶皱带威远辐 射状构造东北翼， 场区微构造不发育， 未发现断层、 褶皱等构造。场区内地层倾角平缓，地层总体倾向 东北方向，倾角为 1 ～2 。填筑后勘察所揭露的深 度内，场地地层可分 4 层 ： （1）填土层(Q4ml)：以回填黏土、砂岩块体为 主，局部趋于回填，有建筑垃圾、淤泥质土，填土 厚度为 1.5～28.2 m。 （2）淤泥质粉质黏土层 (Q4pl+dl)：流塑～软塑 状态，含有机质，为原古河道、池塘淤积形成，场 地内局部分布，厚度为 1.1～6.8 m。 （3）黏土层 (Q4pl+dl) ：软塑～可塑状态，场地 内局部分布，厚度为 1.1～12.1 m。 （4）基岩层(J2s2)：其中强风化砂岩岩芯破碎， 为极软岩，裂隙发育，厚度为 0.6～14.0 m；中等风 化砂岩裂隙较发育，结构面结合一般，勘察时未揭 穿。
表 1 测桩基本信息 Table 1 Basic information of test pile
图 1 场地地貌 Fig.1 Site topography
桩 号 1# 2# 3
#
桩侧土层(非岩)厚度/m 填土 21.5 25.5 23.8 13.8 16.3 15.0 15.5 19.6 淤泥质粉 质黏土 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6 2.0 6.8 5.5 黏土 0.0 0.0 0.0 0.0 10.4 11.5 5.2 0.0