湿陷性黄土中基桩的负摩阻力问题
自重湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力特性试验研究
自重湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力特性试验研究发布时间：2021-10-12T08:20:46.363Z 来源：《工程建设标准化》2021年第14期作者：辛海龙[导读] 本文结合工程需要，选取九州台附近具有代表性的自重湿陷性黄土场地辛海龙甘肃省建筑设计研究院有限公司，甘肃兰州，730000摘要：本文结合工程需要，选取九州台附近具有代表性的自重湿陷性黄土场地，设置了天然含水量状态和后湿法浸水饱和状态两种工况，进行单桩竖向抗压静载试验，结合桩身内力测试，开展桩侧负摩阻力的现场试验研究，较为全面的掌握该类湿陷性黄土场地桩侧负摩阻力的第一手试验数据。
对比分析发现，两种工况下桩基承载能力差异较大，未浸水试桩的极限荷载是浸水试桩的1.67倍。
同时，桩顶沉降变形差异显著，浸水试桩在极限荷载下的桩顶总沉降量是未浸水试桩的1.80倍。
关键词：湿陷性黄土，桩侧负摩阻力，下拉荷载，自重湿陷性黄土场地Field Test on characteristics of piles negative friction in Loess Collapsible under Overburden PressureXIN Hai-long(Gansu Institute of Architectural Design and Research Co.,Ltd., Lanzhou, 730000)Abstract：In this paper, combined with the needs of the project, the representative self weight collapsible loess site near Jiuzhoutai was selected, and set up two working conditions of natural friction end bearing pile and post wet immersion saturation state,the vertical compression static load test of single pile was carried out combined with the internal force test, the field test research on negative friction resistance of pile side was carried out to master this kind of pile comprehensively, the first-hand test data of negative friction of this kind of collapsible loess site were comprehensively mastered.The comparative analysis shows that the bearing capacity of the pile foundation under the natural water content state and the saturated state is quite different, the ultimate load of the non-immersion test pile is 1.67 times of the immersion. At the same time, the difference of pile top settlement is significant. The total settlement of immersion pile under ultimate load is 1.80 times of non-immersion.Key words: Collapsible loess，Pile negative friction，Downdrag，Field of Loess Collapsible under Overburden Pressure;1 引言桩侧负摩阻力是自重湿陷性黄土场地桩基工程遇到的关键问题，合理的确定负摩阻力是该类工程场地灌注桩基础设计的关键所在。
大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究
五、结论与展望
通过本次试验研究，我们得出以下结论：
1、大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩的承载性状表现出典型的弹塑性特征， 其承载能力受到直径、长度、施工工艺等多种因素的影响。
2、灌注桩在加载过程中存在负摩阻力现象，这主要是由于大厚度自重湿陷 性黄土的沉降所致。负摩阻力的大小与载荷大小、土体性质及桩侧土体的塑性变 形有关。
四、实验结果分析
通过载荷试验，我们获得了灌注桩的承载性状与负摩阻力特征。以下是实验 结果的分析：
1、承载性状：实验结果表明，灌注桩在承载过程中呈现出典型的弹塑性特 征。在加载初期，桩身变形较小，随着载荷的增加，桩身变形逐渐增大。当载荷 达到一定阈值时，桩身发生塑性变形，承载能力突然下降。这一现象在大厚度自 重湿陷性黄土中尤为明显。
4、外荷载：外荷载的大小和分布也会影响桩基负摩阻力。在荷载作用下， 桩基会发生沉降变形，此时桩周土体对桩基产生负摩阻力。
数值模拟为了更深入地了解湿陷黄土地区桩基负摩阻力特性的影响因素及其 作用机理，可以采用数值模拟方法进行研究。常用的数值模拟软件包括FLAC、 ANSYS、ABAQUS等。通过建立三维模型，对桩周土体进行离散化处理，并考虑桩 土之间的相互作用，可以对桩基负摩阻力特性进行全面的分析和预测。
2、在桩体上施加一定的外荷载， 并记录桩体的沉降变形量。
感谢观看
3、结合现代测试技术和数值模拟方法，对灌注桩的性能进行更为准确和精 细的研究，以适应复杂多变的工程环境。
参考内容
本次演示旨在研究大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和湿陷性评价试验。 首先，介绍湿陷性黄土地基处理的重要性和难点。其次，详细阐述试验方法、设 备和分析技术。接着，呈现试验结果并对其进行讨论。最后，总结研究成果并指 出现存问题和未来研究方向。
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 11 23③黄土状粉土稍密 12 24④黄土状粉土稍密 12 24⑤黄土状粉土稍密 13 26⑥黄土状粉土中密 18 36⑦黄土状粉土中密183****1000⑧黄土状粉土中密 20 40 600 12004.2.3 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）。
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）。
浅析桩基础负摩阻力的防治对策
浅析桩基础负摩阻力的防治对策近几年来，部分地区的建筑物出现了裂损和倾斜现象，严重影响了建筑物的使用，若由此而引发建筑物倒塌事件，将会对居民的生命和财产造成巨大威胁。
根据相关调查发现，建筑物结构不稳定是由桩基础不稳固造成，因为桩基础自身存在负摩阻力，降低了桩基础的荷载承受能力，从而发生不均匀沉降，由此导致建筑物不稳。
一、防治桩基础负摩阻力的重要意义随着建筑事业的迅猛发展，桩基础被广泛应用于各类建筑施工中，特别是对于软弱地基的处理，桩基础施工技术非常关键。
桩基础不仅可以承受建筑物的各种荷载，像水平荷载、竖向荷载等，更具有较大的刚度和整体性，能够增强建筑物的整体稳定。
然而桩基础的负摩阻力却降低了其承受能力，对桩基础产生了负面的影响，由于桩基础存在负摩阻力，增加了桩基础的自重，从而相应的降低了对于外荷载的承受能力，若负摩阻力过大将导致桩基础发生不均匀沉降，不仅降低建筑物的使用寿命，严重者将威胁居民的人身安全。
基于此，防治桩基础的负摩阻力具有重要意义，减少负摩阻力对桩基础的影响，不仅可以提高建筑工程质量，增加建筑物使用年限，更為人们提供了安全稳定的居住环境[1]。
二、负摩阻力产生的原因分析由于桩基础会与土体进行直接接触，两者若存在相对位移，就会产生一定的摩擦阻力，而摩擦阻力的作用将由具体位移情况决定。
桩基础会因为建筑物给予的竖向荷载而发生下沉，同时建筑地基也会受到各方面因素发生下沉，如果两者的下沉速率相同，摩擦阻力将不会产生，但是在现实情况中该种现象极少或者根本不会发生，正是由于两者发生的下沉速率不同，而造成了摩擦阻力的产生。
摩擦阻力分为两种，一种是正摩阻力，即桩基础的下沉速度较快，由于两者存在相对位移，地基会对桩基础产生向上的作用力，对桩基础起到一定的支撑作用。
另一种是负摩阻力，它与正摩阻力的产生正好相反，是由于地基的下沉速度过快产生的，对桩基础将产生一定的抵抗作用，降低桩基础的承载能力。
通过以上分析，不难发现导致负摩阻力产生的原因，一般就是造成地基快速下沉的原因，对此进行具体的总结归纳。
【结构设计】负摩阻力对桩基础的危害分析
负摩阻力对桩基础的危害分析负摩阻力指桩周土层由于某种原因而产生超过桩身沉降量的下沉时,作用于桩身的向下的摩阻力.可能的影响表现：当持力层刚硬时,造成桩身压曲或断裂,需验算桩身承载力；当持力层可压缩时,造成桩端地基屈服或破坏以及不均匀沉降引起上部结构的功能性受损（裂缝等）,需验算土承载力与沉降指标.由于桩、土性质的复杂性、荷载及施工条件的多变性以及桩土相互作用的复杂性等影响,负摩阻力的计算尤为复杂.负摩阻力产生条件：1）桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土（河口与海岸新沉积土层）、欠压密的软粘土或液化土层支承于相对较硬土层（硬粘性土、中密以上砂土、卵石层或岩层）中,桩周土体因固结产生沉降大于桩沉降时；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）,使桩周土压缩固结下沉时；3）由于地下水位降低（如无节制地抽取地下水、工程施工疏排水等）,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时；4）挤土桩群施工结束后,孔隙水消散,隆起的或扰动的土体逐渐固结下沉时；5）桩设置于易受环境影响（如浸水、解冻、动力振动或地震等）而沉陷或重新固结而下沉的土层（自重湿陷性黄土、季节性冻土层或可液化土层）的地基中,当受水浸湿、融化或受振（震）液化导致地基土大量下沉时；6）桩周存在欠固结软粘土或新近填土在自重作用下产生新固结时；7）深基坑开挖,导致土体应力释放而产生释放变形,坑周土体的下沉趋势对相邻建筑物桩基可能产生负摩阻力；8）相邻建筑物自重悬殊引起附加沉陷.上述7）点提到了坑周土体下沉的影响,另外,坑中土体回弹也对应着一个问题,对应于《地规2011》8.5.3-8-4）条“桩施工在基坑开挖前完成时,其钢筋长度不宜小于基坑深度的1.5倍”,这条是新规范刚加进去的,然而规范条文没有做出一定的说明,让设计者抓瞎（这是“中国式”规范的共性,让你猜）.这半句话隐藏着一个工程实例：上海某工程先施工桩,后基坑开挖,开挖深度13m,验桩时发现基底下约13m处出现断桩,且成批出现.经过数次分析查明,桩身断裂是由于地基土的回弹造成的,基坑回弹的影响深度约等于基坑开挖深度,在影响深度范围内,土体自重小于回弹力,而桩身钢筋长度仅为13m,素混凝土又不足以承担二力之差,随即出现断裂,因此也就有了这半句话.。
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）。
湿陷性黄土场地上的桩基础
-
W p W l - W p (1)
式中 I l ——土的液性指数； S r ——土的饱和度，可取 O．85： e——土的天然孔隙比； d s ——土粒的相对密度； W l ——土的液限含水量(％)；
Hale Waihona Puke Wp——土的塑限含水量(％)。 在自重湿陷性黄土场地，当桩周土层受水浸湿产生自重 湿陷时，其相对位移远远大于桩的下沉量，因而沿桩身侧面 产生向下作用的负摩擦力，此负摩擦力相当于给桩施加一个 向下的附加荷载(简称下拉荷载)，并与桩顶上的荷载全部由 桩身传给桩底端的持力层所承受。 ．确定单桩承载力时，除 不计算湿陷性土层范围内桩侧的正摩擦力外，并应扣除桩侧 的负摩擦力。 桩身钢筋砼的压缩变形很小。通常忽略不计，建(构)筑 物在使用过程中，桩侧之所以产生负摩擦力，主要是由于防 水措施失效，管道长期漏水或地面经常积水等原因，致使桩 周土体由浅至深受水浸湿引起自重湿陷，此外，采用桩基的 自重湿陷性黄土场地，大面积地下水位上升亦能导致桩侧产 生负摩擦力。 据测试结果，在湿陷性黄土层厚度、总湿陷量、自重湿 陷量均较大的自重湿陷性黄土场地，不论预制桩或挖、钻孔 灌注桩，当桩周土层充分浸水时，桩侧平均负摩擦力可达 16—20kPa，甚至更大，具体数值见表 1。 桩侧平均负磨擦力(kpa) 自重湿陷量 挖 、 钻 孔 (cm) 7～20 灌注桩 10 15 表l 预制桩
也不致因浸水引起湿陷，以保证建筑物的安全与正常使用。
1．灌注桩和预制桩的应用 灌注桩和预制桩作为端承型桩，在湿陷性黄土地区都获 得广泛应用，但二者的成型工艺各有特点，选用时应根据场 地工程地质条件确定。 灌注桩有扩底和不扩底的灌注桩两种。桩孔直径一般为 60—80cm，底端扩大头直径一般为 90～120cm，最大直径达 180em， 入土深度一般为 10—25m， 最大人土深度达 30m 以上。 二者可采用人工挖孔，也可采用钻机或其它设备成孔。 为了提高桩基的承载力，充分发挥和利用桩底端下部土 (岩)层的潜力， 通常采用扩底灌注桩。 1966—1968 年在陕西、 甘肃等省的建筑物中，广泛采用爆扩灌注桩，此种桩型也属 于扩底灌注桩。 桩孔直径为 80 一 lOOcm 的不扩底灌注桩，在工程实践 中通常称为井桩。20 世纪 60—70 年代，兰州连城铝厂、兰 州 279 厂等建成投产后，有些车间地基受水浸湿发生严重湿 陷事故，影响安全使用，采用井桩(直径为 80cm，桩底端支 承在卵石层，人土深度为 28～32m)对原有基础进行托换后， 使濒临报废的若干车间得以恢复生产，给国家挽回了巨大的 经济损失。 采用桩基础成功的实例尽管很多，但也有由于设计、施
湿陷性黄土地区单桩负摩阻力监测
湿陷性黄土地区单桩负摩阻力监测李光煜（中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071）摘要本文介绍了三个湿陷性黄土地区单桩负摩阻力监测实例，试验桩安置于浸水坑中，其直径或边长约等于桩长。
观测期间不停地往坑内注水，直到桩端土体饱和时停止注水，并继续观测桩身应变及地表沉降，至二者均稳定为止。
共测试了9条桩三种桩型，其中4条桩桩顶无荷载，其余桩在浸水过程中维持设计荷载。
桩身应变测试采用瑞士产滑动测微计，它是一种便携式长标距高精度应变仪，可连续地监测相邻二点之间的相对变形，二点间距为1m，仪器分辨率为0.001mm，即应变分辨率可达1με。
监测结果表明，湿陷值一般小于按室内试验数据计算值，但负摩阻力大于规范值。
1概述1.1黄土特征及其分布黄土是一种第四纪沉积物，具有以下全部特征，当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土，这些特征是：(1)颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄色；(2)颗粒组成以粉粒（0.05～0.005mm）为主，含量一般在60%以上，几乎没有粒径大于0.25mm的颗粒；(3)孔隙比较大，一般在1.0左右；(4)富含碳酸钙盐类；(5)垂直节理发育；(6)一般有肉眼可见的大孔隙。
黄土及黄土状土分布范围很广，全世界约1300万km2，占陆地总面积的9.3%[1]，主要分布于南北美洲及欧洲中纬度干旱地区。
我国黄土面积63.5万km2，占世界黄土总面积的4.9%，主要分布在北纬34～45°之间，区域内气候干燥，降雨量介于250～500mm，小于250mm的沙漠地区及大于750mm的地区基本上无黄土分布。
我国黄土主要分布于黄河中下游，而黄土状土主要分布于新疆天山南北及松辽平原，海拔高程最低为200m，最高2400m。
我国黄土面积占世界黄土面积的比例虽然不大，但最具典型性[2]，堆积厚度也最大，黄河中游，特别是洛河和泾河流域中下游，最大厚度达180～200m，而欧洲地区的黄土厚度小于10m。
并不是所有黄土都具有湿陷性，我国湿陷性黄土约占总黄土面积的60%，大部分分布于黄河中游地区，如陇东、陕北地区，陇西、关中、河南、山西地区，其厚度一般小于15m，最大30m。
桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题
桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题方根男【摘要】介绍桩基设计中桩侧负摩阻力的产生条件以及负摩阻力的计算方法.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2006(000)003【总页数】3页(P63-65)【关键词】铁路桥涵;桩基;设计;负摩阻力【作者】方根男【作者单位】铁道第三勘察设计院桥梁处,天津,300142【正文语种】中文【中图分类】U443.1《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5—2005)6.2.7条规定，位于湿陷性黄土和软土地基中的桩基础，当土壤可能出现湿陷或固结下沉时应考虑桩侧的负摩阻力的作用。
本文参考有关文献，阐述产生负摩阻力的条件以及如何计算负摩阻力，供读者在设计中参考。
1 桩侧产生负摩阻力的条件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，桩周土阻止桩下沉的摩阻力叫做桩侧正摩阻力，简称桩侧摩阻力。
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。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)5.2.14条明确规定：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，应考虑桩侧负摩阻力。
(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，使桩周土中有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。
从上述条件看，并非所有软土或湿陷性黄土都会产生负摩阻力，只有桩周土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时才会产生负摩阻力。
2 桩侧负摩阻力的计算2.1 确定中性点的位置在可能出现较大沉降的软土或湿陷性黄土地区的基桩应穿越软弱土层进入相对较硬的土层，在软弱土层上部土的沉降量大于桩的沉降量，因而产生负摩阻力。
而在软弱土层的下部因有较硬土层的承托，土的沉降量小于桩的沉降量，产生正摩阻力。
深厚层强湿陷性黄土区桩基负摩阻力现场试验
深厚层强湿陷性黄土区桩基负摩阻力现场试验李心平【摘要】In order to obtain the distribution characteristics of negative skin friction of piles in the collapsible loess area, two preloading test piles were tested in Tianshui South Station by the immersion loading test. The axial force and side friction of the piles before and after the immersion were analyzed. The research results indicate that before and after the immersion, the ratios of the load at the top to that at the bottom of the two test piles are respectively 9. 1% vs. 18. 3% and 6. 1% vs. 15. 8% , which indicates that the two test piles are both friction piles; that the maximum settlement at the pile top is 6. 1 mm before the immersion, and the additional settlement is respectively increased by 3. 8 mm and 2. 8 mm after the immersion, which indicates that the additional settlement due to self-subsidence is limited when the piles are longer than the maximum depth of the collapsible loess; that before and after the immersion, the axial force in the upper part of the piles decreases slowly; that after the immersion, as a result of negative skin friction, the peak axial force appears and is larger than the preload; that before the immersion, there is a single peak of side friction along the depth direction of the piles, the peak moves down along with the increase of load at the pile top, and the side friction plays a main role at the middle and lower part of the piles;that after the immersion, the negative skin friction appears at the upper part of the pile body, and it increases with the development of loess collapsibility and reaches the peak(-32 kPa and -43 kPa, respectively) ; that the positive skin friction decreases first and then increases; that the peak and neutral points of the positive and negative skin friction all gradually move down with the increase of the immersion time; that the ratios of the depths at which the peak points of the negative skin friction are to the maximum depth of the collapsible loess are respectively 0. 6 and 0. 51 when it becomes stable.%为获得深厚层强湿陷性黄土区桩基负摩阻力分布特征,通过天水南站2根试桩在预加荷载条件下的浸水载荷试验,对浸水前(后)桩身轴力、侧摩阻力分布特征进行了测试分析.研究结果得出:浸水前后2根试桩桩端荷载与桩顶荷载比值分别为9. 1% 、18. 3%和6. 1% 、15. 8% ,均为摩擦型桩;浸水前最大桩顶沉降为6. 1 mm,浸水后桩顶附加沉降分别为3. 8 mm和2. 8 mm,说明当桩长超过湿陷性下限深度,自重湿陷引起的附加沉降是有限的;浸水前后,桩身轴力在中上部衰减较慢,浸水后由于负摩阻力的产生,导致桩身轴力出现峰值,均大于预加桩顶荷载;浸水前,侧阻力随桩深呈先增后减的分布状态,峰值点随桩顶荷载的增大逐渐下移,桩身中下部为主要发挥区域;浸水后,在桩身上部产生负摩阻力,其随黄土湿陷的发展而增大,并出现峰值(-32、-43 kPa),桩侧正摩阻力与浸水前相比,则呈现先减小后增大的趋势;正负摩阻力峰值点和中性点均随浸水时间增加逐渐下移;稳定时2根试桩的中性点与湿陷性土层下限深度比值分别为0. 6和0. 51.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(043)003【总页数】8页(P1161-1168)【关键词】湿陷性黄土;浸水试验;桩基负摩阻力;桩身轴力;中性点【作者】李心平【作者单位】中铁十二局集团第二工程有限公司,山西太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TU470 引言我国西部地区湿陷性黄土具有分布广、层厚大、湿陷性强等特点，因此在其范围内修建高层建筑、高速铁路[1]和高速公路等工程时，变形控制也就极为关键。
湿陷性黄土地区单桩负摩阻力计算研究
力的变化可达3%～5%。
在实际工程中,Fr值可按场地土质条件取值,一般对于应变硬化型场地土取值为0.75～0. 80,对于应变软化型场地土取值为0185～0195。
4 结语(1) 采用改进的双曲线土反力模型预测桩承载力的准确度较理想弹塑性模型有显著提高。
且预测精度也有所提高。
并能适合不同的贯入度。
(2) 双曲线土反力模型参数的变化对分析结果影响较小。
其值可按场地土质条件确定。
对于应变硬化型场地土取值0.75～0.80,对于应变软化型场地土取值0.85～0.95。
对于其他参数可按传统方法取值。
(3) 打桩贯入度的变化对承载力影响较大,因此在动力测桩过程中对贯入度的测定必须非常仔细才能减小动测承载力的误差。
参考文献[1] Chang D W,Y eh S H,T ime-domain wave equation analyses of singlepiles utilizing tans formed radiation dam ping[J]S oils and F oundation, J G S,1999,39(2):31-44[2] Z eng,X&Rajapakse,R.K.N.D.,Dynam ic axial load trans fer fromelastic bar to poroelastic medium[J],Journal of Engineering M echan2 ics,ASCE,1999,125(9):1048—1055[3] 王幼青,桩在垂直荷载下的性状,中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[M],北京,中国建筑工业出版社,1994,10:363-367.[4] 桩基工程手册编写委员会,桩基工程手册[M],北京:中国建筑工业出版社,19951[收稿日期] 2007-03-24[作者简介] 马迎新(1968-),女,河北山海关人,硕士,工程师,从事施工质量监督检测工作。
湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究
Industrial Construction Vol.51,No.5,2021工业建筑㊀2021年第51卷第5期㊀151㊀湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究王兆辉㊀陈天镭(兰州有色冶金设计研究院有限公司,兰州㊀730000)㊀㊀摘㊀要:针对黄土地区因湿陷而产生的桩侧负摩阻力问题,设计了油毡包裹和套钢管隔离两种主动减小桩侧负摩阻力的方法,并对其进行室内模型验证试验,对比分析基桩在土体浸水前及土体浸水条件下的荷载传递规律及侧摩阻力发挥情况㊂试验结果表明:在浸水条件下,采用套管桩可有效隔离湿陷引起的桩侧负摩阻力;裹油毡形式桩可一定程度降低基桩负摩阻力㊂㊀㊀关键词:湿陷性黄土;负摩阻力;模型试验㊀㊀DOI :10.13204/j.gyjzG20062403EXPERIMENTAL STUDY ON A NOVEL PILE WITH NEGATIVE FRICTIONALRESISTANCE-REDUCED ACTIVELY IN COLLAPSIBLE LOESS FOUNDATIONWANG Zhaohui㊀CHEN Tianlei(Lanzhou Nonferrous Metallurgy Design and Research Institute Co.,Ltd.,Lanzhou 730000,China)Abstract :Be aimed at negative frictional resistance on the pile sides caused by collapsing in collapsible loess zones,two kinds of methods to reduce negative frictional resistauce were designed,which were to wrap piles with linoleum orwith steel casing pipes.The model tests were conducted to contrast the laws of load transfer for the two novel piles incollapsible loess before and after immersion.The test results showed that in the condition of immersion,the piles wrapped with steel casing pipes could efficiently reduce negative friction resistance caused by collapsing;the piles wrapped with linoleum could reduce negative friction resistance of piles to a certain extent.Keywords :collapsible loess;negative friction;model test第一作者:王兆辉,男,1976年出生,高级工程师㊂通信作者:陈天镭,男,1963年出生,全国有色行业设计大师,教授级高级工程师,1327984377@㊂收稿日期:2020-06-24㊀㊀随着我国西部地区工程建设快速发展,建设用地也越发紧张㊂而我国西部地区广泛分布着地层完整且厚度较大的具有湿陷性的第四纪陆相黄土,湿陷性黄土的特殊结构性使得黄土浸水后会发生湿陷,导致桩身产生负摩擦力,从而降低桩基的竖向承载力,甚至使部分桩基失效㊂国内外相关学者对桩基负摩阻力问题进行了大量研究[1-5]㊂张厚先从理论及实际工程角度出发,对有效应力法及其派生法进行了改进和完善,进一步提高了湿陷性黄土条件下大直径单桩负摩阻力的计算精度[6]㊂陈福全等针对桩基负摩阻力进行现场试验,得到中性点位置及桩体内力随着桩体埋深的变化规律,同时采用有限元数值分析,证明了有限元对研究桩土间相互作用的合理性及实用性[7]㊂黄雪峰等依托实际工程在湿陷性黄土场地上开展了桩基负摩阻力的现场试验[8],通过对4类试验基桩的实测,得出灌注桩的桩身负摩阻力实测值远高于GB 50025 2004‘湿陷性黄土地区建筑规范“[9]的推荐值,同时发现中性点在桩身的深度也高于GB 50025 2004中的参考值㊂冯忠居等进行了大型剪切试验,以塑限为18%的黏性土作为试验用土,研究了试验土含水率及混凝土基桩侧面采用不同涂料时对基桩侧摩阻力的影响;试验结果[10]表明:当黏性土含水率与试验用土的塑限相差较大时,采用石蜡机油混合物作为桩侧混凝土涂料对于桩基负摩阻力的削减效果最佳㊂高登辉设计了一套可采用柔性加载方式测试基桩负摩阻力的设备,研究了随增湿水平的变化规律;试验结果表明:增湿程度越高,桩152㊀工业建筑㊀2021年第51卷第5期侧负摩阻力越大;并通过与现场基桩浸水试验实测值比较,证明了利用变形协调法计算黄土基桩负摩阻力的有效性[11]㊂尽管对基桩负摩阻力问题的研究已有较多的成果,但一旦黄土发生湿陷,地基失效引起桩侧摩阻力增大导致桩基失效而造成的经济及安全问题不容忽视㊂针对因湿陷而产生的桩侧负摩阻力问题,本课题组分别对预制桩㊁灌注桩及套管预制桩提出了消除湿陷土层摩擦力的技术路径[12-14]:对桩体进行上㊁下分段,预制桩和灌注桩上段通过保护壳和润滑层隔离桩与桩侧的湿陷土层,利用润滑层消除土对上段桩的摩擦力;套管预制桩上段通过桩体外套钢管隔离桩体与湿陷土层,消除土对上段桩的摩擦力,使得桩侧地基土的沉降㊁湿陷对基桩的摩擦力不产生影响;下段均位于稳定土层中,可充分利用稳定土层的摩擦力和端承力,以提供上部结构所需的承载力㊂通过对室内6根模型试桩在受荷及浸水条件下的对比试验,测试桩侧阻力的分布情况,对技术途径的可行性进行验证,为后期工程应用奠定基础㊂1㊀试验概况1.1㊀模型桩应力场对试验结果存在较大的影响,在岩土工程中尤为突出,一般的模型试验很难满足实际应力场条件,并不能得到与实际完全相同的结果,但通过探究其普遍规律,对研究对象数学模型的建立有一定参考价值㊂基于此,控制试验桩长径比为30,桩长及桩径分别为3240,108mm,共计6根试验桩,分别对应1~6进行编号,其中1㊁3㊁5为钢桩,2㊁4㊁6为混凝土预制桩,3和4号桩外包裹油毡,5㊁6号桩外套钢管㊂桩身粘贴应变片,间隔为30cm,最底层应变片间隔24cm,一侧共计12个,两侧对称粘贴㊂取桩长的2/5为外套管管长,2根钢外套管管长均为1300mm,管径158mm,壁厚为4.5mm,与桩身间隔20.5mm,采用钢管切割㊂外套管应变片布置方式为桩顶第一层应变片间隔10cm,以下每隔20cm 粘贴一个,两侧分别对称粘贴7个㊂1.2㊀试验基坑及填土模型试验在已有的长㊁宽㊁高分别为3.0,2.7,3.7m 的模型试验基坑内进行,基坑底部及侧壁铺设塑料膜防水㊂基坑底层400mm 填筑非湿陷性黄土作为持力层,向上填筑1940mm 厚黄土与砂混合土人工制作为非湿陷性土层,比例为黄土ʒ砂为5ʒ2,压实度为0.95㊂再填筑1300mm 人工制备湿陷性黄土,制备湿陷性黄土时把握模型材料重度与实际土体相近原则,采用落砂法铺设,通过控制压实度和初始含水率方法制备不同湿陷等级的人工湿陷性黄土,其各材料配置比例为砂ʒ石英粉ʒ膨润土ʒ石膏ʒ水为0.25ʒ0.3ʒ0.3ʒ0.1ʒ0.05[15]㊂研究表明:压实黄土湿陷性与压实度及竖向压应力有关,压实后黄土压实度越高,增湿变形量较小[16]㊂模型试验所填黄土采用兰州黄土,最大干密度ρdmax为1.78g /cm 3,最优含水率w opt 为14.6%,填筑压实度控制为0.95㊂图1为试桩布置图㊂a 平面;b 1 1剖面㊂图1㊀试桩布置㊀mmFig.1㊀Test pile arrangements根据试桩平面布置,在基坑底部安装限位架固定桩体底部后,同样在基坑顶部安装限位架以确保桩体竖直㊂模型桩安装完毕后,对试验用土分层夯实填筑,并通过击实试验进行试验土体最大干密度和最优含水率的测定,采用环刀法测定现场干密度,每填筑11cm,用环刀取样测定所填筑土层的压实度㊂在填筑过程中布设渗水袋装砂井,分层布设沉降计㊁土压力盒,填土过程如图2所示㊂在试验过程中需对模型试验基坑进行浸水,为使水能均匀下渗,避免表面积水,在填筑试坑时表面铺设碎石层㊂1.3㊀试验加载系统对2㊁4㊁6号桩加载时,采用安徽蚌埠中诺传感器湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究 王兆辉,等153㊀a 平面;b 1 1剖面㊂图2㊀沉降计布设㊀mmFig.2㊀Arrangements of settlement meters公司生产的荷载传感器作为测试原件,测量桩顶加载量㊂试验采用最大量程为50kN㊁行程为100mm㊁长度为180mm 的千斤顶施加桩顶荷载㊂模型试验沉降观测仪器为机电百分表和机械百分表㊂试验采用慢速维持荷载法,每级荷载施加后,分别在第5,15,30min 读取桩顶沉降量,以后每隔30min 测读一次,根据JGJ 106 2014‘建筑基桩检测技术规范“相关规定,当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时,方可施加下一级荷载[17]㊂2㊁4㊁6号桩均以1kN 的荷载步进行加载,记录3组加载模型桩桩底荷载传感器数显仪读数及加载过程中的桩顶沉降㊂试验选用3台型号为INV2312N 无线多功能静态64通道应变采集仪和1台INV2312N 无线多功能静态16通道应变采集仪进行应变测量㊂1.4㊀测试元件布置1.4.1㊀沉降计布设模型试验共布设5层沉降计,共计15个㊂分层填筑400mm 厚天然黄土后布设第1层沉降计,共计4个沉降计,布设在1号和3号桩㊁3号和5号桩㊁4号和2号桩㊁4号和6号桩与对应相邻基坑侧边中间位置㊂向上继续填筑640mm 厚加砂黄土,开始布设第2层沉降计,共4个沉降计,布设在1号与3号桩㊁3号与5号桩㊁2号与4号桩及4号与6号桩之间㊂第2层沉降计向上填筑650mm 厚加砂黄土后开始布设第3层,共计2个沉降计,分别布设在1㊁2㊁3和4号桩及3㊁4㊁5和5号桩中心位置㊂然后填筑人工配置湿陷性黄土,填筑650mm 后布设第4层沉降计,共计3个,布设在基坑侧壁与3号㊁3号与4号㊁4号与基坑侧壁之间㊂第4层沉降计布设完成后继续填筑650mm 厚人工配置湿陷性黄土,开始第5层沉降计的布设,共计2个,布设在1号与2号㊁5号与6号桩之间㊂具体布设位置如图2所示㊂1.4.2㊀土压力盒布设试验共布设4层土压力盒,每层布设3个,共计12个,各层土压力盒均分别布设在1号与2号㊁3号与4号㊁5号与6号桩之间,土压力盒具体布设位置如图3所示㊂a 平面;b 1 1剖面㊂图3㊀土压力盒布设立面㊀mmFig.3㊀Arrangements of pressure cells试验土压力盒在埋设前均采取了密封防水处理,确保试验过程中各土压力盒能正常使用,埋设前先测试基底平整度,埋设时在底部铺设砂垫层,确保土压力盒水平布设㊂2㊀试验结果分析2.1㊀未浸水湿陷状态下基桩承载特性对2㊁4㊁6号桩通过控制其沉降量的方法加载至154㊀工业建筑㊀2021年第51卷第5期正常受力状态(土体浸水前),之后进行浸水试验,模拟黄土湿陷,测试不同形式下基桩承载特性㊂2㊁4㊁6号桩加载至正常受力状态的Q -s 曲线(图4)㊁轴力分布曲线(图5)及侧摩阻力分布曲线(图6)㊂加载至正常受力状态时,2㊁4㊁6号桩的桩顶荷载分别是:2号桩(无套管和油毡包裹的混凝土桩)15kN㊁4号桩(裹油毡混凝土桩)12kN㊁6号桩(钢套管混凝土)8kN㊂4号桩包裹的油毡,有一定隔离摩阻力的效果,其承载力约是2号桩的80%;6号桩套裹的钢套管,隔离摩阻力的效果明显,其承载力为2号桩的一半左右㊂由图5㊁6可见:无套管桩的轴力很快传递至下层非湿陷性土层,原因在于上层湿陷性土层较疏松,承载力较低;下层非湿陷性土层的摩阻力得到较㊀㊀㊀ʏ 2号桩; Ә 4号桩; һ 6号桩㊂图4㊀浸水前Q -s 曲线Fig.4㊀Q-s curves of piles before immersiona 2号桩;b 4号桩;c 6号桩㊂ʏ 2kN; Ә 4kN; һ 6kN; ▼ 8kN; Ң 10kN; ◀ 12kN; ▶ 14kN;15kN㊂图5㊀浸水前桩身轴力Fig.5㊀Axial forces of piles before immersion充分的发挥;有套管桩在套管段的轴力衰减几乎为零,也说明其隔离摩阻力的效果显著;在相同的荷载等级下(2,4,6,8,10,12kN),4号桩上部裹油毡段(1.3m)的侧摩阻分别是2号桩同段的72.9%㊁60.2%㊁50.4%㊁47.6%㊁41.1%㊁42.6%㊂2.2㊀土体湿陷变形分析模型填筑完成后,对2㊁4㊁6桩分别加载至15,12,8kN 后,开始对土体浸水,浸水于2019年7月8日开始共维持13d,当土层全部饱和并且各层土体沉降稳定后停止浸水(图7)㊂由图7可见:随着土体浸水量的增加,不同深度土体均产生了不同程度自重湿陷,尽管土层各深度发生湿陷变形及其达到相对稳定的时间和产生湿陷量的大小有所不同,但自重湿陷量随时间延续而增大的一般规律基本一致㊂随着浸水时间的推移,湿陷量的变化表现为以下几个阶段:1)初期平缓㊂开始浸水后50h 内,随着水体逐渐下渗,上部1.3m 人工湿陷性土层逐步开始发生小变量的湿陷,中㊁下部非湿陷性土层基本保持平缓,只有微小的湿陷量㊂2)浸水陡降段㊂随着水分的浸入,土体由浅到深表现出湿陷变形的陡降期,上部人工湿陷性土层的湿陷发展迅速,中㊁下部非湿陷性土层湿陷量也逐渐增大㊂浸水130h 时,土层各深度处的累积湿陷量达到总湿陷量的70%左右㊂3)后期平缓段㊂试验土体浸水130h 至停水前,湿陷速率开始变慢,湿陷量随时间推移不再发生陡降,最终趋于稳定㊂2.3㊀浸水状态下基桩荷载传递特征2.3.1㊀浸水饱和状态下桩顶未施加荷载浸水饱和状态下桩顶无附加荷载试验在1号桩(无套管钢管桩)㊁3号桩(裹油毡钢管桩)㊁5号桩(套钢管钢管桩)中进行㊂在浸水的同时,通过粘贴在桩身两侧的应变片测试桩身轴力(图8)及侧摩阻力(图9)㊂湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究 王兆辉,等155㊀a 2号桩;b 4号桩;c 6号桩㊂ʏ 2kN; Ә 4kN; һ 6kN; ▼ 8kN; Ң 10kN; ◀ 12kN; ▶ 14kN;15kN㊂图6㊀浸水前桩侧摩阻力分布Fig.6㊀Lateral friction resistance of piles before immersionʏ 第①层土; Ә 第②层土; һ 第③层土;▼ 第④层土; Ң 第⑤层土㊂图7㊀土层累计湿陷量随时间关系曲线Fig.7㊀The curves of accumulated subsidence with time㊀㊀由图8㊁图9可见:对于无套管桩,在浸水50h后,桩身开始产生轴向力,且随浸水时间的增长桩身轴力逐渐增大并向深部发展,大致在浸水13d 后桩身轴力值趋于稳定㊂此时,桩身轴力曲线分布大致呈 D 形㊂中性点最终停留在0.5~0.9m 左右(38.5%L ~69.2%L ,L 为桩长),超出了GB 500252018‘湿陷性黄土地区建筑标准“[18]提供的参考值范围,即(0.5~0.6)ˑ1.1ˑ1.3=(0.715~0.858)m,中性点以上最大负摩阻力可达到18kPa,此现象与文献[19]中试验结果基本类似㊂对于套钢管钢管桩,在浸水饱和桩顶无附加荷载情况下,由于外套管将桩体与人工制备湿陷性土层完全隔离,整个桩体㊀㊀㊀㊀a 1号桩;b 3号桩;c 5号桩㊂ʏ 2019-07-10; Ә 2019-07-12; һ 2019-07-14; ▼ 2019-07-17; Ң 2019-07-20㊂图8㊀浸水后桩身轴力Fig.8㊀Axial forces of piles after immersion内没有产生轴力,图8c 及图9c 所示的侧摩阻力为土体作用于外套管的实测值㊂2.3.2㊀浸水饱和状态下桩顶施加荷载浸水饱和状态下桩顶施加荷载试验在2号桩(无套管混凝土桩)㊁4号桩(裹油毡混凝土桩)和6号桩(套钢管混凝土桩)3根试桩上进行㊂具体试验方法为:在天然状态下,2㊁4㊁6号桩分级加载分别至15,12,8kN,桩顶沉降分别对应为:156㊀工业建筑㊀2021年第51卷第5期a 1号桩;b 3号桩;c 5号桩外套管㊂ʏ 2019-07-10; Ә 2019-07-12; һ 2019-07-14; ▼ 2019-07-17; Ң 2019-07-20㊂图9㊀浸水后桩侧摩阻力Fig.9㊀Lateral friction resistance of piles after immersion4.02,4.12,3.92mm㊂然后,在各桩顶保持15,12,8kN 的荷载下对土体浸水,经过13d 后停止浸水,桩顶沉降量分别达到:11mm(2号桩)㊁10.92mm(4号桩)㊁10.74mm (6号桩)㊂这时,桩在土体饱㊀㊀㊀㊀和状态下继续加荷,直至破坏,各桩Q -s 曲线(图10)都发生明显陡降,各桩加载至34,36,26kN,得到各桩极限承载力分别为:30kN (2号桩)㊁28kN (4号桩)㊁22kN(6号桩)㊂a 2号桩;b 4号桩;c 6号桩㊂图10㊀浸水后桩Q -s 曲线Fig.10㊀The Q-s curves of piles㊀㊀可见:在浸水的情况下,有套管混凝土桩的极限承载力是无套管混凝土桩的80%,湿陷性土层中裹油毡混凝土桩的极限承载力是无套管混凝土桩的93.3%,表明由于套管㊁油毡对湿陷土层的阻隔作用,使得桩侧负摩阻力对桩体承载力的影响降低,相对于无套管混凝土桩的承载力,两种阻隔措施桩的承载力均较未浸水前有所提高,尽管极限状态承载力的对比,并不能直接等同于正常使用状态下的承载力情况㊂在浸水期与饱和状态下的实测轴力曲线见图11㊁摩阻力变化曲线见图12㊂可见:随着浸水时间的增长,桩周土体发生湿陷变形,上层土体产生的正摩阻逐渐降低,进而转化为负摩阻力,同时下部土层正摩阻力逐渐得以发挥;浸水50h 时,无套管桩侧产生了负摩阻力,形成下拉荷载㊂对于套管桩,由于套管的作用,湿陷性土层产生的负摩阻力对内桩几乎没有影响;同时,混凝土桩外直接包裹油毡减小负摩阻力效果并不显著,按照文献[12]中的构造方式,即在桩体与外裹油毡之间增设一层润滑层,其隔离效果应更接近外套钢管的桩,更明显地减小桩侧负摩阻力㊂可见,负摩阻力的变化存在以下特征:1)随浸水时间的推移,负摩阻力先急剧增大,后缓慢增长,最后趋于某一稳定值;中性点位置也随着负摩阻力的增长逐渐下移;2)负摩阻力沿桩体埋深随浸水时间的延续自上而下发展,这一过程也是正摩阻力湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究 王兆辉,等157㊀㊀㊀㊀㊀㊀a 2号桩;b 4号桩;c 6号桩㊂图11㊀浸水后桩身轴力分布Fig.11㊀Axial forces of piles afterimmersiona 2号桩;b 4号桩;c 6号桩㊂图12㊀桩浸水后桩侧摩阻力分布Fig.12㊀Friction resistance of piles after immersion减小和消失的过程㊂在负摩阻力的作用下,桩身各个截面的轴力也经历先增长㊁后缓慢增长㊁最后趋于某一稳定值的过程;3)在中性点位置和负摩阻力稳定后的饱和状态下继续加载,随着荷载的增加,桩的竖向变形加大,此时,桩的变形大于土的湿陷变形,其负摩阻力随之减小甚至消失,向正摩阻力转化,其中性点位置也逐渐上移㊂3㊀结束语1)采用落砂法,控制下落高度为20~30cm,材料选用砂㊁石英粉㊁膨润土㊁石膏及工业盐,且各材料质量比为0.25ʒ0.3ʒ0.3ʒ0.1ʒ0.05时,当控制不同压实度以及初始含水率的条件下,可制备出不同湿陷等级的人工湿陷性黄土㊂2)湿陷性黄土场地,竖向荷载作用下的单桩基础,当桩顶荷载大于极限承载力后,桩端阻力骤增,桩顶位移也随之增大,单桩表现为刺入破坏特征㊂负摩阻力随着土体浸水时间的延续,先骤增后缓慢增大,最后趋于某一稳定值;中性点位置也随着负摩阻力的增长而逐渐下移㊂在桩侧负摩阻力的作用下,桩体轴力表现出先骤增后缓慢增长,最后趋于某一稳定值的过程㊂3)随着浸水时间的延续,湿陷量与时间的关系特征为:浸水初期较平缓㊁紧接着出现陡降段㊁浸水中期及停止浸水后又趋于平缓,这一现象与自重湿陷性土层的现场浸水试验结果基本一致㊂4)从试验研究结果可以看出,湿陷性黄土地区基桩设计时把负摩阻力作为下拉荷载来设计会大幅度增大桩径和增加桩长,而采用套管桩可隔离负摩阻力,采用湿陷性土层裹油毡形式的桩基可一定程度减小基桩负摩阻力㊂参考文献[1]㊀JOHANNESSEN I J,BJERRUM L.Measurement of Compressionof a Steel Pile to Rock due to Settlement of the Surrounding Clay [C ]//Proceedings of 6th International Conference of SoilMechanics and Foundation Engineering.1965:261-264.(下转第144页)载的增大而增大,同级水平荷载下桩身最大弯矩点的位置均位于桩头水平荷载作用点下5m处,而在桩头水平荷载作用点下12m以下弯矩接近零㊂由此可知泥面以下一定深度的土性对桩基水平承载特性影响较大,对于深厚软土地区,可通过换填法或桩基后压浆等方法改善土性来提高桩基水平承载性能㊂3)m法是一种线弹性分析方法,在软土场地中,受风㊁地震㊁波浪及船舶撞击等强烈的水平荷载因素影响,土体进入非线性时适用性值得商榷,而p-y曲线法计算结果更接近于实测值,且偏于安全,可用于工程实践㊂参考文献[1]㊀邹新军,赵明华,邬宝林.成层地基中倾斜受荷群桩的非线性有限元分析[J].中南大学学报(自然科学版),2006(4):820-825.[2]㊀BASU D,SALGADO R,PREZZI M.Analysis of Laterally LoadedPiles in Multilayered Soil Deposits[R].Technical Reports of Joint Transportation Research Program:FHWA/IN/JTRP-2007/23.West Lafayette:Purdue University,2008.https:///10.5703/1288284313454.[3]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础设计规范:GB50007 2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2011:43-44.[4]㊀中华人民共和国建设部.建筑桩基技术规范:JGJ94 2008[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.[5]㊀丁红岩,张超,张浦阳,等.上覆软土层对海上风电四筒基础承载特性影响[J].哈尔滨工程大学学报,2020,41(1):67-75.[6]㊀亓乐,宋修广,张宏博,等.管桩水平承载特性室内模型试验研究[J].长江科学院院报,2017,34(10):74-78.[7]㊀姜远达.砂土中桩基础水平承载特性数值模拟及方案优化[D].兰州:兰州大学,2019.[8]㊀崔宏环,王文涛,崔乃夫,等.钢纤维混凝土桩水平承载特性试验研究[J].北京交通大学学报,2019,43(3):130-136.[9]㊀朱斌,熊根,刘晋超,等.砂土中大直径单桩水平受荷离心模型试验[J].岩土工程学报,2013,35(10):1807-1815. 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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 11 23③黄土状粉土稍密 12 24④黄土状粉土稍密 12 24⑤黄土状粉土稍密 13 26⑥黄土状粉土中密 18 36⑦黄土状粉土中密 18 36 500 1000⑧黄土状粉土中密 20 40 600 12004.2.3 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）。
黄土场地桩基负摩阻力的研究进展
㊀第３０卷㊀第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陇东学院学报Ｖｏｌ.３０㊀Ｎｏ.２㊀２０１９年３月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｊｏｕｒｎａｌ㊀ｏｆ㊀Ｌｏｎｇｄｏｎｇ㊀ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒ.２０１９文章编号:１６７４￣１７３０(２０１９)０２￣００５０￣０５黄土场地桩基负摩阻力的研究进展董芸秀１ꎬ２ꎬ杨永东１ꎬ２ꎬ李㊀平１ꎬ２ꎬ张振宁１ꎬ２(１.陇东学院黄土工程性质及工程应用省级重点实验室ꎬ甘肃庆阳７４５０００ꎻ２.陇东学院土木工程学院ꎬ甘肃庆阳７４５０００)收稿日期:２０１８￣０１￣０６基金项目:２０１６年陇东学院青年科技创新项目(ＸＹＺＫ１６０２)作者简介:董芸秀(１９８９ )ꎬ女ꎬ陕西旬邑人ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ主要从事基础工程和结构抗震教学与研究ꎮ摘㊀要:桩基负摩阻力是指桩周土由于自重固结㊁湿陷㊁地面荷载作用等原因而产生大于桩的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力ꎮ桩基因负摩阻力而受损的事故多发ꎬ严重影响上部结构的正常使用ꎮ因此ꎬ深入开展桩基负摩阻力的研究对于我国西北黄土地区的工程建设意义重大ꎮ系统评述了近年来桩基负摩阻力在理论计算㊁模型试验和现场试验等方面的研究现状ꎬ重点讨论了不同桩基负摩阻力消减措施的特点和负摩阻力纠偏技术存在的问题ꎬ并对今后黄土场地桩基负摩阻力研究重点和发展方向提出了展望ꎮ关键词:湿陷性黄土ꎻ桩侧负摩阻力ꎻ桩基ꎻ研究进展中图分类号:ＴＵ４７３文献标识码:ＡＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＮｅｇａｔｉｖｅＦｒｉｃｔｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅＬｏｅｓｓＳｉｔｅＤＯＮＧＹｕｎ￣ｘｉｕ１ꎬ２ꎬＹＡＮＧＹｏｎｇ￣ｄｏｎｇ１ꎬ２ꎬＬＩＰｉｎｇ１ꎬ２ꎬＺＨＡＮＧＺｈｅｎ￣ｎｉｎｇ１ꎬ２(１.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬｏｅｓｓｉｎＧａｎｓｕꎬＬｏｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＱｉｎｇｙａｎｇ７４５０００ꎬＧａｎｓｕꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＬｏｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＱｉｎｇＹａｎｇ７４５０００ꎬＧａｎｓｕ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈｅｄｏｗｎｗａｒｄｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｐｉｌｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｉｌｅｄｕｅｔｏｔｈｅｓｅｌｆ￣ｗｅｉｇｈｔｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎꎬｃｏｌｌａｐｓ￣ｉｂｉｌｉｔｙꎬｇｒｏｕｎｄｌｏａｄａｎｄｏｔｈｅｒｒｅａｓｏｎｓ.Ｐｉｌｅｓａｒｅｄａｍａｇｅｄｄｕｅｔｏｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎꎬｗｈｉｃｈｓｅｒｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｎｏｒｍａｌｕｓｅｏｆｔｈｅｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.ＴｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｓｔｕｄｙｄｅｅｐｌｙｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｅｓｓａｒｅａｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓꎬｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ.Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔ￣ｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｉｎｇｎｅｇａｔｉｖｅｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔ￣ａｎｃｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄａｒｅｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓꎻｎｅｇａｔｉｖｅｓｋｉｎｆｒｉｃｔｉｏｎｏｆｐｉｌｅꎻｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎꎻｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ㊀㊀在我国西北地区分布着大面积的湿陷性黄土ꎬ随着西北城市规模的不断扩大ꎬ越来越多的高层建筑和大载荷建筑都面临着采用何种基础类型以及如何处理地基湿陷的难题ꎮ桩基础因其具有稳定性好㊁承载力高㊁沉降稳定快㊁抗震性能好等特点使得其成为黄土地区高层建筑物的主要基础形式之一ꎮ黄土在天然湿度下具有压缩性低㊁强度高的特点ꎬ当受到降水浸湿后ꎬ土的强度会显著下降ꎬ在自重和上覆物的重量等一定压力作用下ꎬ结构会迅速破坏并产生显著附加沉陷的性能[１]ꎮ黄土的特殊性对桩基的承载能力产生负面影响ꎬ而且可以导致桩身的过大沉降量ꎬ甚至导致建筑物差异沉降㊁桥墩倾斜等工程事故ꎮ如某住宅楼位于兰州市ꎬ属于典型的自重湿陷性黄土地区ꎬ由于建成后未对建筑物四周地坪做硬化处理ꎬ且由于受到连续降雨天气的影响ꎬ部分地基遇水沉陷ꎬ桩侧出现负摩阻力最终使得桩基承载能力急剧降低ꎬ最终导致楼房墙面出现裂缝[２]ꎮ由此可见ꎬ负摩阻力的存在将引起结构基础面临稳定性和安全问题ꎬ故此ꎬ深入开展桩基负摩阻力的研究ꎬ必然对推动我国西北地区的工程建设产生深远影响ꎮ本文总结了近年来桩基负摩阻的研究进展ꎬ评述并讨论黄土场地桩基负摩阻力的有效消减措施㊁负摩阻力在建筑纠偏工程中的应用以及黄土震陷对桩侧负摩阻力的影响ꎬ对今后黄土场地桩基负摩阻力的研究发展方向进行展望ꎮ１㊀黄土场地桩基负摩阻力研究现状负摩阻力的问题由来已久ꎬ目前国内外桩基负摩阻力的研究成果颇多ꎬ研究主要从理论计算㊁试验研究及数值仿真等方面进行ꎮ１.１㊀理论研究现状１.１.１㊀有效应力法(规范法)我国现行«建筑桩基技术规范»中建议采用有效应力法来计算桩基负摩阻力并建议了中性点位置的确定方法并且给出了计算公式[３]ꎮ杨明宇对桩基规范中提出的方法做出改进ꎬ利用对桩身长度范围内求积分的数学方法得到更方便准确的桩侧负摩阻力的计算公式[４]ꎮ肖俊华等采用有效应力迭代法计算了某实体工程结构的桩基负摩阻力ꎬ将计算值与实测值进行对比发现ꎬ该方法简单方便可行[５]ꎮ有效应力法虽然计算公式简单ꎬ便于工程应用ꎬ但是该方法还存在局限性:(１)利用该法求得的负摩阻力在桩身全长范围内与实际情况并不完全相符ꎻ具体来说ꎬ在桩身上部结果接近实际值ꎬ而在靠近桩端的桩身下部ꎬ得到的桩基负摩阻力与实际值偏差较大ꎻ(２)由于该法所得的结果是桩侧负摩阻力的极限值ꎬ故求出的桩基负摩阻力值一般偏于保守ꎻ(３)该法与桩土的实际相对位移密切相关ꎬ对于桩土相对位移较小时ꎬ计算值与实际值还存在一定差距ꎬ因此只适用于桩土相对位移较大的情况ꎻ(４)采用该法计算中性点位置时仅凭经验确定ꎬ所得结果与实际有所差别ꎮ１.１.２㊀荷载传递法众多学者对于荷载传递函数进行了大量试验ꎬ得到了一些典型的荷载传递函数ꎻ周万欢等研究了在堆载固结过程中单桩负摩阻力的性状ꎬ建立了改进后的双曲线模型ꎬ在太沙基一维固结理论的基础上提出了不同桩土截面条件以及不同工况下桩负摩阻力计算方法[６]ꎮ赵明华等基于土的固结非线性特征ꎬ选用双曲线应力应变模型对桩侧土沉降计算公式进行推导ꎬ并建立反应桩土界面剪切刚度系数与深度关系的荷载传递函数[７]ꎮ荷载传递方法简单明了ꎬ可以考虑桩侧土的非线性特征和变截面桩的应力应变关系ꎮ但是ꎬ该法忽略了土的连续性和应力场效应ꎬ从而导致无法计算桩与桩之间的相互作用(群桩效应)ꎬ计算结果的精度很大程度上取决于荷载传递曲线的选择ꎬ且不能考虑软弱下卧层的影响ꎬ更无法反映桩侧阻力的强化或退化效应ꎬ在理论上存在一定的局限性[８]ꎮ１.１.３㊀弹性理论法弹性理论法是将桩体分成若干个单元ꎬ并认为土在满足弹性条件下的每个单元的桩土位移相等ꎬ基于此来得到剪应力沿桩身的分布ꎬ分别建立桩身位移方程和土的位移方程ꎬ并引入边界条件进行求解ꎮ李素华等结合理论分析与数值仿真ꎬ对复杂地基中的桩基承载性能进行了研究ꎬ提出一种新的优化计算方法[９]ꎮ杨敏等通过比较荷载传递法和弹性理论法的各自特点ꎬ提出一种兼有两者优点的新的耦合算法ꎬ研究了在侧向位移作用下的桩基承载特性[１０]ꎮ弹性理论法的优点是考虑了土体的连续性ꎬ可用于分析群桩负摩阻特性ꎬ有比较完善的理论基础和较完整的理论体系ꎬ但计算较为复杂ꎬ对于土体参数和重要指标的确定方面都有待进一步研究确定ꎮ该法假定土体为理想弹性体ꎬ忽略了土体的非线性特性和桩 土相对滑移的影响ꎬ与工程实际值相比还是存在较大偏差ꎬ适用范围受限ꎬ但可用于程序开发ꎮ１.１.４㊀剪切位移法剪切位移法假设桩与土间无相对位移ꎬ通过将桩周土进行单元划分ꎬ桩侧摩阻力会在这些单元周围均匀传递ꎬ并在土体单元周围形成环形应变场ꎬ由相邻单元的静力平衡关系和位移协调方程ꎬ对各单元界面上列出计算方程ꎬ得到桩周土剪切变形位移与环形单元场径变化关系ꎮ聂更新等对剪切位移法进行了改进ꎬ提出了适用于塑性变形阶段的广义剪切位移理论ꎬ建立了一种新型的桩土力学模型并用于理论计算ꎬ经过与实测结果对比ꎬ发现该理论能很好地解决工程中的复杂问题[１１]ꎮ赵明华等对剪切位移法进行了推广并应用于桩基承台梁分析中ꎬ结合算例研究了桩距㊁承台梁刚度及桩身压缩性对桩顶荷载和位移的影响[１２]ꎮ与荷载传递法和弹性理论法相比ꎬ剪切位移法能得到桩周土体的空间位移场ꎬ该法是根据叠加原理来考虑群桩的组合效应ꎬ这是一种相对简单的方法ꎮ然而ꎬ该方法没有考虑桩 土之间的相互作用和相对位移ꎬ忽略了桩自身的压缩变形ꎬ桩的工作性状与实际不完全相符ꎬ应在使用时考虑该法的可１５㊀第２期董芸秀ꎬ等:黄土场地桩基负摩阻力的研究进展用范围ꎮ１.２㊀试验研究现状１.２.１㊀模型试验目前ꎬ桩基负摩阻模型试验主要是研究桩端阻力㊁桩侧阻力㊁中性点位置等方面问题ꎮ李晋通过现场测试和离心试验研究ꎬ利用数值仿真技术ꎬ结合理论推导ꎬ系统分析了黄土地区桥梁桩基桩–土–承台共同作用[１３]ꎮ王长丹等为研究和分析黄土的湿陷变形性质与桩基的负摩阻力ꎬ通过离心模型试验ꎬ分别对原状自重湿陷性黄土与重塑湿陷性黄土进行模拟浸水试验[１４]ꎮ徐亚利等采用室内模型试验ꎬ对黄土地基中大直径超长群桩基础受载沉降关系㊁桩土承载特性㊁承台下土体附加应力的分布发展规律以及不同位置桩的承载性能进行全面研究[１５]ꎮ模型试验因其具有经济性好ꎬ针对性强㊁模拟性强等优点而被专家和学者广泛用于桩基负摩阻性质的研究中ꎮ但是模型试验受到尺寸效应㊁边界条件及环境因素等影响ꎬ不可能与工程实际情况完全相符ꎬ因此试验数据的准确性还需进一步结合其他方法进行对比验证ꎬ经常作为大型现场试验的辅助试验开展ꎮ１.２.２㊀现场试验关庆华等基于某风电场的风机工程实例ꎬ在湿陷性黄土场地进行单桩静载浸水试验ꎬ对单桩承载力进行计算和验证ꎬ对试验的浸水进行全程观测ꎬ对负摩阻力长度的取值在类似场地桩基设计中提供参考[１６]ꎮ宗雪梅等以西安市东北二环立交工程为工程依托ꎬ在现场湿陷性黄土场地进行浸水试验以及桩基静载试验ꎬ对湿陷性黄土层中桩基侧摩阻力特性㊁桩端阻力分布规律以及桩周土的沉降关系进行了系统研究[１７]ꎮ黄雪峰等在大厚度自重湿陷性黄土场地基于宁夏扶贫扬黄灌溉工程国家重点工程建设项目ꎬ进行了挖孔灌注桩的大型现场载荷－浸水试验ꎬ得出的负摩阻力参考值和中性点位置都远远超出黄土规范规定的范围ꎬ该成果可供今后类似场地的灌注桩的设计及修订黄土规范参考[１８]ꎮ现场试验是目前研究方法中最能直接反映实际桩基特性ꎬ有助于推进对桩基负摩阻力规律的掌控ꎬ特别是在大厚度湿陷性黄土地区ꎬ现场试验对系统准确地研究桩基的负摩阻力发挥了重要作用ꎮ１.３㊀数值仿真研究现状２０世纪以来ꎬ由于计算机科技的突飞猛进ꎬ数值分析方法被人们应用到桩负摩阻力研究中来ꎮＬｅｅ㊁Ｂｏｌｔｏｎ＆Ａｌ￣Ｔａｂｂａａ首次利用ＡＢＡＱＵＳ分析软件进行一系列的三维群桩数值模型的建立ꎬ对群桩的负摩阻力进行了分析ꎮ李晋基于ＶｉｓｕａｌＦｏｒｔｒａｎ平台ꎬ对岩土有限元软件Ｍａｒｃ进行二次开发ꎬ对黄土地区桥梁桩基础的桩 土 承台共同作用进行了系统分析[１３]ꎮ董晓明对非均匀湿陷黄土地区群桩基础承载特性进行了ＡＤＩＮＡ数值仿真分析ꎬ确定合理准确的米莫修正法的修正系数ꎬ成功模拟湿陷性黄土的湿陷变形[１９]ꎮ总体来看ꎬ有限元法计算桩基负摩阻力可对诸多的影响因素同时考虑ꎬ但是这种数值分析方法所得结果建立在模型的假定㊁众多参数的人为输入及边界条件的设定等基层上ꎬ因此结构的可信度还需大量的工程实践来进行检验ꎮ２㊀桩基负摩阻力的消减措施２.１㊀承台底部的欠固结土层处理处理方法一般分为两种情况:(１)对于承台底部欠固结土层厚度不大时ꎬ可以考虑直接将表面的欠固结土层人工挖除换填成好土ꎬ消除欠固结土层引起的桩侧负摩阻力ꎻ(２)承台底部欠固结土层厚度较大ꎬ无法直接挖除时ꎬ可采取的措施较多ꎬ强夯挤淤或土层注浆法都是行之有效的方法ꎬ可达到承台底部欠固结土层迅速固结的目的ꎬ以此消除此部分的负摩阻力ꎮ２.２㊀加强中性点处材料强度桩身产生负摩阻后ꎬ桩身轴力的最大值出现的位置并不位于桩顶截面ꎬ而是出现在中性点的位置ꎬ而且负摩阻的存在会使得桩基承载力下降ꎬ因此在设计时要对桩的竖向承载力设计值进行折减ꎬ基于上述两种原因ꎬ对中性点所在截面处应采取加强措施ꎬ一般可以提高该截面处钢筋及混凝土的材料强度ꎬ且应对该位置的强度进行验算ꎮ２.３㊀套管保护法该法目前是减小负摩阻效应最重要的一种方法ꎬ其原理为:在负摩阻存在的桩段ꎬ即桩顶到中性点的桩身范围套上一段直径大于桩的套管ꎬ使得桩周土的负摩阻力作用在套管上而不是直接作用于桩身上ꎬ避免了这段桩身受到桩周土负摩阻力的影响ꎬ实践证明ꎬ该法效果明显降低了下来荷载ꎬ但施工时工作量较大ꎬ会影响到整个工程的进度及造价ꎮ２.４㊀桩身表面涂层法相比于套管保护法ꎬ桩身表面涂层法在施工工艺上并无过高要求ꎬ施工操作较为简单ꎬ实用性强ꎮ该方法是将桩周土存在负摩阻力的区段即桩顶到中２５陇东学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３０卷㊀性点之间的桩段表面涂抹涂料(一般为沥青)ꎬ当桩土发生相对位移ꎬ此时桩周土产生的负摩阻力(下拉荷载)将作用于涂层材料上ꎬ间接地减小甚至消除负摩阻力对桩基承载力的影响ꎮ该方法是目前工程界公认的一种效果最优的降低桩侧负摩阻的方法ꎮ２.５㊀预钻孔法对于打入桩与钻孔灌注桩该方法均适用ꎮ也就是在插入预制桩前预先在桩位处钻孔ꎬ在中性点以下不出现负摩阻力的桩段用桩锤打入确保其承载力ꎬ在中性点以上桩周土存在负摩阻力的区段ꎬ预制桩与钻孔之间灌入膨润土泥浆来增强该区段的土体的密实度提高土体承载性能ꎬ以达到减小负摩阻力的最终目的[２０]ꎮ对于大厚度自重湿陷性黄土场地ꎬ可利用黄土性质采用下列方法:(１)预浸水法:首先将桩所在位置选取一定范围进行预先浸水ꎬ使场地土的孔隙水压力增加㊁土的有效应力减少ꎬ黄土湿陷变形量在后期减小ꎬ所产生的负摩阻力降低ꎬ然后再将桩打入ꎻ(２)砂井预压法加固:在预先浸水的前提下ꎬ采用砂井预压法对场地土进行加固ꎬ使土体提前固结ꎬ再将桩打入ꎬ也可大大降低桩侧负摩阻力ꎮ３㊀负摩阻力在纠偏工程中的应用由于传统的纠倾工程具有施工技术复杂ꎬ纠倾过程风险大等客观特性ꎬ因此在纠倾工程的准备阶段ꎬ要对建筑物的重要程度㊁倾斜度㊁裂缝位置㊁基础类别㊁结构形式㊁地质状况㊁市政管道㊁周边影响以及导致倾斜的相关因素都要予以全面而充分的掌控ꎬ从而选择最优纠偏方案ꎮ与传统纠偏相比ꎬ利用负摩阻力纠偏技术具有以下特点:施工简单ꎬ造价低ꎬ对原有基础几乎不产生损害ꎬ且纠偏过程中不搬动扰民ꎬ并可改善地基的均匀性ꎬ其最大的优点是效率高ꎬ可快速有效地达到纠偏目的ꎮ基于黄土特有遇水沉陷特性ꎬ陈孟春设计了详尽浸水方案和实施过程ꎬ建立了计算模型ꎬ给定浸水纠偏的初始条件ꎬ为湿陷性黄土场地房屋浸水纠偏提供了理论技术指导ꎬ意义重大[２１]ꎮ朱彦鹏等提出一种将水注入建筑基础下土体诱使地基补偿沉降纠正偏移建筑的方法ꎬ通过对大量纠偏实践进行分析ꎬ证明湿陷性黄土地区采用该方法效果显著ꎬ可进一步完善该方法涉及的工程理论技术问题[２２]ꎮ按照此种思路ꎬ使负摩阻力在深桩基础建筑物纠偏工程中得到更好的使用ꎬ从而也为负摩擦阻力的应用推广起到一个更好的开端作用ꎮ与此同时ꎬ这种方法也存在着一些缺陷ꎬ比如在结构应力调整的过程中有引起邻近地面道路发生形变的可能㊁部分砌体会出现裂缝等现象ꎬ因此对此种方法进行更为深入的研究就显得极为必要ꎮ４㊀黄土场地震陷对桩基负摩阻力的影响据查阅资料可知ꎬ我国对于强烈地震诱发的黄土震陷时桩基负摩阻力的特性研究资料相当匮乏ꎬ在桩基设计之中尚未考虑此问题ꎮ赵琦利用有限元理论研究了震陷发生时黄土地层中的桩土相互作用ꎬ通过对黄土震陷的考察及对黄土场地中桩基在震陷时动力效应和工作状态的研究ꎬ从而使相应的土工抗震设计得到了理论上的支持[２３]ꎮ王兰民基于爆破模拟地震动诱发黄土震陷条件下桩基负摩阻力现场试验ꎬ对桩侧摩阻力的变化特性进行全程观测ꎬ研究了强震诱使黄土震陷时桩基负摩阻力的特性ꎬ结果表明:地震诱发黄土震陷时产生的桩基负摩阻力值得关注ꎬ在桩基设计时不可忽略[２４]ꎮ综上ꎬ目前黄土震陷时桩基负摩阻的变化特性并未形成完善的理论体系ꎬ由于人工爆破对黄土的影响不等同于地震作用下土的实际破坏情况ꎬ因此尚未做到理论与实践的统一ꎬ需进一步深入该方面的研究ꎮ５㊀研究展望综上所述ꎬ针对黄土场地桩侧负摩阻力ꎬ研究的问题方方面面ꎬ但是总地来说却没有形成一个完整的体系ꎬ桩的负摩阻力课题还是没有完全解决ꎬ还应该从以下几方面加深研究:(１)虽然对桩侧负摩阻力起到影响作用的因素很多ꎬ但现存关于地下水位下降对桩侧负摩阻力影响的研究却很少ꎮ目前深基坑中的降水井都是在基坑边缘布置ꎬ地下水位无法同步下降ꎬ建议对于不同固结度的土在不同水位下降量对桩侧负摩阻力的影响应与地下水位变化以及群桩效应共同考虑ꎮ(２)当前对于黄土地区复合地基设计的计算理论还处于不成熟阶段ꎬ复合地基中加固桩体的负摩阻力计算与影响等问题尚未解决ꎬ以故无论是桩基还是复合地基中的加固桩体负摩阻力都有深入研究的空间ꎮ(３)时下关于桩侧负摩阻力受水平荷载影响的研究很少且大部分的研究是以均质或均变地基为依托ꎬ应大力开展水平荷载条件下非均匀黄土场地桩基的负摩阻力特性的研究ꎮ(４)负摩阻力在深桩基础建筑物纠偏工程中的应用在某些方面还存在一些问题ꎬ比如在结构应力３５㊀第２期董芸秀ꎬ等:黄土场地桩基负摩阻力的研究进展调整的过程中有引起邻近地面道路发生形变的可能㊁部分砌体会出现裂缝现象等等ꎬ故该纠偏技术还有待完善ꎮ(５)在地震作用下ꎬ自重湿陷性黄土场地桩基是否会产生负摩阻力ꎬ若产生负摩阻力又在桩基设计中如何考虑ꎬ目前我国对这方面的研究还非常匮乏ꎬ仅凭一两次人工试验还不足以定论ꎬ还需加强该方面的研究ꎮ参考文献:[１]«工程地质手册»编写委员会.工程地质手册(第四版)[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ２００７:４１８－４３９.[２]熊小平.桩侧负摩阻力的计算及其研究[Ｄ].合肥:合肥工业大学ꎬ２００９:１－７.[３]中华人民共和国行业标准编写组.ＪＧＪ９４–２００８建筑桩基技术规范[Ｓ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ２００８:２４－２８.[４]杨明宇.有效应力法计算桩基负摩阻力[Ｊ].土工基础ꎬ２００４(６):４４－４５.[５]肖俊华ꎬ袁聚云ꎬ亓兴军.有效应力迭代算法计算桩基负摩阻力[Ｊ].山东建筑大学学报ꎬ２００６ꎬ２１(５):４０１－４０５.[６]周万欢.堆载固结过程中单桩负摩阻力形状研究[Ｄ].杭州:浙江大学ꎬ２００５:５２－６１. 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考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性研究
考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性研究考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性研究引言：黄土是中国特有的地质背景之一，广泛分布于我国中西部地区。
由于其独特的水分敏感性和较大厚度，黄土地区的桩基施工面临着许多挑战。
其中，湿陷现象是最为显著的特点之一，尤其在降雨季节或水文条件变化较大的地区更加明显。
本文旨在系统研究黄土地区桩基负摩阻力特性，并探讨湿陷对桩基负摩阻力的影响。
湿陷对桩基负摩阻力的影响：黄土地区的湿陷现象主要由于土体含水量的变化引起。
在含水量较低的情况下，桩基所受负摩阻力主要由于土体颗粒间的干摩擦力和黏胶性力的共同作用产生。
然而，当土体含水量增加，湿陷现象导致土体孔隙水压力的增加，使得土体颗粒间的干摩擦力减小，而黏胶性力增加。
这种趋势使得桩基的负摩阻力逐渐降低，且在湿陷较为严重的情况下可能完全消失，甚至变为正摩阻力。
湿陷对桩基负摩阻力的定量分析：为了研究湿陷对桩基负摩阻力的影响，我们进行了一系列土槽试验。
试验模型采用黄土作为试验土样，通过改变土体的含水量来模拟湿陷情况。
试验过程中，我们设置了不同的桩基类型和尺寸，并测量了桩基负摩阻力的变化。
试验结果显示，在湿陷情况下，桩基负摩阻力随土体含水量的增加而逐渐降低。
在一定范围内，负摩阻力的降低量与含水量的增加量呈线性关系。
当土体含水量超过一定值时，负摩阻力可能会完全消失，桩基的抗拔能力减弱。
桩基施工中的湿陷应对措施：针对湿陷现象对桩基施工的影响，我们可以采取一些应对措施，以提高桩基的抗拔能力和负摩阻力。
首先，可以通过减少土体含水量的方法来减缓湿陷的程度。
这可以通过在施工前充分排水或提高土体的含水量控制来实现。
其次，设计和选择适当的桩基类型和尺寸也可以增加负摩阻力的承载能力。
例如，在湿陷较严重的区域，可以选择扩基桩来提高负摩阻力。
结论：考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性是一个重要而复杂的研究领域。
本文通过土槽试验，系统研究了湿陷对桩基负摩阻力的影响，并提出了相应的施工应对措施。
大厚度自重湿陷性黄土地基桩长计算马胜利
大厚度自重湿陷性黄土地基桩长计算马胜利发布时间：2023-05-16T02:45:51.099Z 来源：《建筑实践》2023年5期作者：马胜利[导读] 文章指出对大厚度自重湿陷性黄土地基桩基负摩阻力的产生机理及变化规律特点及桩侧负摩阻力分布模式考虑不当，将导致桩基竖向承载力不足，出现桩端地基的屈服或破坏，桩身位移增大，严重时可导致桩基破坏；或者依勘察报告提供的负摩阻力段土层仅按负摩阻计算其桩长，将使桩的设计长度增加，导致施工难度加大，工程费用提高，是桩基设计的难点。
郑州华路兴公路科技有限公司河南郑州 450000摘要:文章指出对大厚度自重湿陷性黄土地基桩基负摩阻力的产生机理及变化规律特点及桩侧负摩阻力分布模式考虑不当，将导致桩基竖向承载力不足，出现桩端地基的屈服或破坏，桩身位移增大，严重时可导致桩基破坏；或者依勘察报告提供的负摩阻力段土层仅按负摩阻计算其桩长，将使桩的设计长度增加，导致施工难度加大，工程费用提高，是桩基设计的难点。
对此，推荐采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）有效应力法和现场试坑浸水单桩载荷试验、大型试坑浸水试验方法来确定中性点深度，并以此深度作为设计桩长，既可确保工程安全又经济合理，可供从事工程勘察、设计、施工人员参考。
关键词:大厚度自重湿陷性黄土地基试坑浸水单桩载荷试验大型试坑浸水试验中性点深度桩长计算Calculation of pile length for thick self weight collapsible loess foundation Ma ShengliHOLYSUN R&B ENGINEERING CO.,LTD 【Abstract】The article points out that improper consideration of the mechanism and variation characteristics of negative friction resistance of pile foundation in large thickness self weight collapsible loess foundation and the distribution mode of negative friction resistance on the pile side, will lead to insufficient vertical bearing capacity of the pile foundation, yielding or failure of the pile-end foundation, increased displacement of the pile body, and damage to the pile foundation in severe case; Alternatively, calculating the pile length of the soil layer with negative friction resistance only based on negative friction resistance will increase the design length of the pile, resulting in increased construction difficulty and engineering cost, which is a difficult point in pile foundation design.In this regard, it is recommended to use the effective stress method, on-site single pile load test of immersion test pits and immersion test of large test pits specified in Technical Code for Building Pile Foundations (JGJ94-2008) to determine the neutral point depth and take this depth as the design pile length to ensure engineering safety and economic rationality, which can be used as a reference for personnel engaged in engineering survey, design and construction.【Key words】Large thickness self weight collapsible loess foundation Single pile load test of immersion test pits Immersion test of large test pits Neutral point depth Calculation of pile length前言我国是世界上黄土面积分布最广泛的国家之一，其中约占3/4的黄土为湿陷性黄土。
自重湿陷性黄土地基中双向螺旋挤土灌注桩负摩阻力的浸水试验研究
陈天镭1 谢 飒1 吴 健2
(1. 兰州有色冶金设计研究院有限公司, 兰州 730000; 2. 甘肃土木工程科学研究院有限公司, 兰州 730020)
摘 要: 当前,双向螺旋挤土灌注桩( SDS 桩) 已在工程中广泛应用。 但 SDS 桩在湿陷性黄土地基中的设 计仍缺乏理论依据,为探究 SDS 桩在湿陷性黄土地区浸水状态下的力学性状,在强湿陷性黄土场地上开展了 双向螺旋挤土灌注桩原位足尺浸水试验,得到了浸水状态下双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力沿桩身传递 的变化特征等力学特性。 关键词: 双向螺旋挤土灌注桩; 湿陷性黄土地区; 负摩阻力; 浸水载荷试验 DOI: 10. 13204 / j. gyjz202006003
混凝土。 浇灌过程中,对钢筋笼和混凝土变化情 况 进 行 观 测 ,未发 现 下 沉 现 象 ,采 用 油 压 表 及 测 力 环测读桩侧土的下拉荷载,利用锚盒连接试验桩, 反力平台由钢梁及两侧锚桩组成。
2 试验结果及分析 2. 1 天然状态下基桩桩侧正摩阻力试验 2. 1. 1 空底单桩( KZ1 ~ KZ4) 桩侧正摩阻力测试
工业建筑 2020 年第 50 卷第 6 期 11
统计值
范围值 平均值 标准差 σ 变异系数 δ
天然密度 ρ/ ( g·cm -3) 1. 28 ~ 1. 80 1. 55 0. 126 0. 081
表 1 场地土层主要物理力学性质指标
Table 1 The main physical and mechanical property indexes of the loess
双向螺旋挤土灌注桩( SDS 桩) 自 20 世纪 90 年 代在欧洲、美洲、亚 洲、 大 亚 洋 等 地 区 的 砂 土、 粉 土、 黄土、黏性土、强风化土及人工填土等可压缩性地层 中得到了广泛应用[1] 。 工程实践表明:这种桩型具 有承载力高、施工 速 度 快, 对 施 工 场 地 污 染 少, 具 有 广泛的地层适应性。 但是对湿陷性黄土中双向螺旋 挤土灌注桩浸水后桩侧负摩阻力的分布及大小尚缺 乏足够的研究,尤其对于深厚湿陷性黄土场地,如何 保证 SDS 桩胜任支承高重结构物,仍是目前有待解 决的问题。 本研究以兰州市榆中县和平镇深厚自重 湿陷性黄土场地和兰州新区场地的双向螺旋挤土桩 及灌注桩的室外足尺试验为基础,探讨了桩侧负摩 阻力的取值,为甘肃省地方行 业标准的编写提 供 参考。