负摩阻力对桥梁桩长影响分析

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【doc】负摩阻力的概念与案例分析

负摩阻力的概念与案例分析第23卷第2期磅他鹭GEOLOGYOFSHAANXI2005年12月文章编号:1001--6996(2005)02--0101--07负摩阻力的概念与案例分析王建勋(1.中国地质大学资源学院,武汉430074;2.陕西省地矿局第三地质队,宝鸡721300)摘要:负摩阻力在岩土工程领域中占有重要的地位,在工程实践中特别是桩基工程中,负摩阻力日益受到重视.近几年全国注册土木工程师专业案例考试中不断有关于负摩阻力的试题出现,只有正确地理解负摩阻力的概念,深刻领会《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)的相关规定,明确负摩阻力产生的条件,掌握负摩阻力及下拉荷载的计算步骤,在注册考试中合理应用计算公式得到正确的结果.通过对三个关于负摩阻力案例的分析,明确了各种类型习题的关键所在,为以后的应试和工程实践打下良好的基础.关键词:负摩阻力;岩土工程;案例分析中图分类号:TU473.12文献标识码:B前言随着岩土工程的不断发展,负摩阻力在工程特别是桩基工程中受到广泛关注.近年来的注册土木工程师专业案例考试中不断有负摩阻力的试题出现,那么如何去理解负摩阻力,从而在工程实践和应试中加以应用呢?1负摩阻力的概念及理解1.1负摩阻力的概念《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)(以下简称《桩基规范》)定义如下:是指当桩周土体产生的沉降超过基桩的沉降,即桩周土体相对于基桩有向下的位移时,将产生负摩阻力.1.2负摩阻力的产生条件大体分为三种情况:第一种情况是指土体在自重或水的作用下产生竖向的固结压缩时,例如桩穿越厚度较大的松散填土(未固结或欠固结),自重湿陷性黄土(浸水饱和),欠固结土层进入相对硬土层时,将产生负摩阻力;第二种情况是指桩周存在软弱土层,且同时承受外部荷载(如地面大面积堆载)时,产生负摩阻力;第三种情况是指由于地下水位降低导致收稿日期:2OO5一O9一l2作者简介:王建勋,男,34岁,1995年毕业于西安地质学院水工系,主要从事岩土工程勘察工作.102陕西地质第23卷土体中有效应力增大,土体产生显着的附加沉降而产生负摩阻力. 1.3负摩阻力的计算与验算负摩阻力不但与桩身穿越的土体性质有关,还与桩型有密切的关系.摩擦型基桩由于基桩的竖向承载力主要由桩周土体的侧阻力来承担,而且只有当桩身有一定的位移时,土体的摩擦力才显现出来,因此土体相对于基桩有明显位移的可能性较小,桩侧土体移动,桩身亦随之向下移动,故《桩基规范》规定,对于摩擦型桩,当缺乏工程经验时,不用考虑负摩阻力产生的下拉荷载,仅把桩身计算中性点以上的土体侧阻力按零处理,然后进行基桩承载力验算;对于端承型基桩进行验算时,既要满足摩擦型基桩的验算条件,同时还应考虑负摩阻力引起的下拉荷载.1.4负摩阻力及下拉荷载标准值的计算公式单桩负摩阻力标准值:一?;降低地下水位时:=?地面有满布荷载时:一+?群桩中任一基桩的下拉荷载标准值:“一?U三?Z(5.2.16—5)一?/[\/q~’1-d)]公式及各符号意义见《桩基规范》.2负摩阻力及下拉荷载的计算步骤2.1确定桩周沉降变形土层下限深度首先要弄清楚的一件事就是桩周沉降变形土层下限深度,由于土层变形下限深度有深有浅,有时超过桩端深度,有时与桩端深度一致,较浅的还达不到桩端深度,但我们关心的是与桩身有关的下限深度,无论土层变形下限深度有多深,桩端深度以下的部分,不用去可虑它,所以就有三种情况,两种结果,第一种:桩周土层变形下限深度比桩端深度浅时,即<z(其中z.为桩周变形土层下限深度,z为桩长),此时取实际的变形下限深度;第二种:二者一致时,取z.一z;第三种:当桩周变形土层下限深度比桩端深度深时,仍然取z.一z.2.2确定桩身计算中心点深度(1).有实测数据时,以实测数据为准,一般情况下,可参照《桩基规范》表5.2.16—2取值.表5.2.16—2中性点深度表Tab.5.2.16—2Neutralpointdepth持力层性质粘性土,粉土中密以上砂砾石,卵石基岩中性点深度比0.5～O.60.7～O.8O.91.Ol/第2期王建勋:负摩阻力的概念与案例分析1032.3对桩周土体进行分层桩周土体分层是按土体性质变化处进行分层,为自然层,水位是当然的分层界线,分层时最重要的依据是重度,若重度变化不大,可笼统地按同一层处理. 2.4分层计算负摩阻力标准值这一步是计算的关键环节,按《桩基规范》给出的计算公式可知,是一个平均竖向有效应力,是按厚度计算的加权平均有效重度,而且仅是针对桩周土而言,也就是说,当桩顶距地表有一定距离时,计算平均有效重度不需要计算至地表,至桩项即可,而是从地表起算至第i层中点的深度.计算负摩阻力标准值时,很多参考书给出的计算方法也不尽相同,有些计算时从地表开始,有些计算时不进行平均,有些在该分层时不进行分层,对自重湿陷性黄土的负摩阻力标准值计算时,),;取天然重度,而未取饱和重度等等,这些算法都不够正确,需引起注意.2.5计算负摩阻力引起的下拉荷载标准值下拉荷载标准值的计算分两种情况,一是不用考虑群桩效应系数的情况,较简单,取珏一1即可;二是考虑群桩效应系数时,通过公式计算可得群桩效应系数rb,当计算的rb>1时,取=1.3案例分析3.1案例1计算过程及分析案例1:已知钢筋混凝土预制方桩边长为300mm,桩长为22IT1,桩顶人土深度为2IT1,桩端人土深度24IT1,场地地层条件见下表,当地下水位由0.5IT1下降至5IT1时,按《建筑桩基技术规范》计算单桩基础基桩由于负摩阻力引起的下拉荷载.(2002年度全国注册土木(岩土)工程师执业资格考试专业案例试卷下午卷第5题)表5.2.16—2场地地层条件表Tab.5.2.16-2Stratigraphyofthesite层序土层名称层底深度(m)厚度(m)天然重度7.(kN/m3)①填土l_2Ol_2Ol8.O②粉质粘土2.OOO.8Ol8.O④淤泥质粘土l2.OOlO.OOl7.O⑤一l粘土22.7010.70l8.O⑤一2粉砂28.8O6.1Ol9.O⑤一3粉质粘土35.3O6.5Ol8.5⑦一2粉砂40.004.702O.O(注:中性点深度比/f0粘性土为0.5,中密砂土为0.7.负摩阻力系数:饱和软土为0.2粘性土为0.3,砂土为0.4.)案例1计算过程陕西地质第23卷3.1.1确定桩周变形土体下限深度由地质条件可知,桩周土体为第④,⑤一1,⑤一2层,其中第⑤一2层为粉砂,其孔隙比较小,不产生负摩阻力,桩周变形土体下限深度为第⑤一1层层底深度,即为22.70m,桩周土体压缩层厚度即为z.一22.7O一2.0=20.70m.3.1.2确定中性点深度持力层为中密粉砂,中性点深度比取较小值0.7,即z/z.一0.7,则z一14.5m,中性点深度(从地表起算)为16.5m.3.1.3对桩周土体进行分层由于水位由0.5m降至5m,故5m深度为一个分层界线.第④层淤泥质粘土与第⑤一1层粘土分层深度12m为一个分层界线,即计算时可分为三层,2～5m,5～12m,12~16.5m.3.1.4分层计算负摩阻力标准值,亡r),深度2～5m:曲一?),i?Zl一0.2×17×(+2)一11.9kPa深度5~12m:_o.2X髯(+5)一18.19kPa深度12~16.5m:盛一嘶z3=0.3X盐×(+12)=41.55kPa3.1.5计算下拉荷载标准值因为是单桩,故取T)一1,则一?”,一1×0.3×4×(11.9×3+18.19×7+41.55×4.5)----420kN.3.1.6案例1计算结果分析整个计算过程中,关键还是负摩阻力标准值的计算,有些参考书在计算这一步时,重度的平均值是从地表开始起算的,即一士一17.4kN/m.一上星7_一11.33kN/m3一一10.42kN/m.这样计算结果为446kN,相差26kN,对结果影响还是比较大的,作为考试来说,选择的肯定是不同的结果,以本人的理解,前一种算法符合《桩基规范》规定,是比较合理的.3.2案例2计算过程及分析案例2:一钻孔灌注桩,桩径d一0.8m,l一10m.穿过软土层,桩端持力层为砾石.第2期王建勋:负摩阻力的概念与案例分析105地下水位在地面下1.5m,地下水位以上软粘土的天然重度,地下水位以下它的浮重度y一17.1kn/m..现在桩顶四周地面大面积填土,填土荷重P—i0kn/m,要求按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)计算因填土对该单桩造成的负摩擦下拉荷载标准值(计算中负摩阻力系数取0.2).(2003年全国注册土木工程师(岩土)执业资格考试专业案例试卷上午卷第15题).案例2计算过程3.2.1确定桩周土体变形下限深度本题较简单,即为桩长z.一z—i0.3.2.2确定中性点深度由于桩端为砾石层,取z,./l.一O.9,则中性点深度为一9.0m.3.2.3对桩周土体进行分层由于水位为1.5m,故可分为两层,即O～1.5m,1.5～9.0m段.3.2.4分层计算负摩阻力标准值由于有地面堆载,选择式5.2.16—3进行计算,即:i—P+?深度O～1.5m:i—i0+17.1×一22.825kPa深度1.5～9.0m:一1o+卫星±l二巡×(+1.5)一66.525是Pa贝0:q一.?i一0.2×22.825—4.565kPa’q一?2—0.2×66.525—13.305kPa3.2.5计算下拉荷载标准值单桩取一1,则一’”q?z一1×2×3.14×0.4×(4.565×1.5+13.305×7.5)一268是N3.2.6案例2计算结果分析此题的关键和分歧在于要不要分层,水位要不要作为分层标志,若不分层还可这样计算:啦一.?:一?(户+7?)一0.2×(i0+×4.5)一ii.69kPn一3.14×0.8×11.69×9—264kN这也是一些参考书给出的计算过程,分层与不分层计算出的结果相差约4kN左右,之所以较小,是因为水位较浅的缘故,若水位较深时,结果相差就比较大,此题假设水位为5,桩长为20时,则两者计算结果相差为35kN,就是不可忽略的差别了,因为水位上下的土体有效重度相差较大,最好分层来计算比较切合实际.3.3案例3计算过程及分析案例3:在一自重湿陷性黄土场地上,采用人工挖孔端承型桩基础.考虑到黄土浸水后产生自重湿陷,对桩身会产生负摩阻力,已知桩顶位于地下 3.0,计算中性点位于桩顶下3.0陕西地质第23卷黄土的天然重度为l5.5kN/m.,含水量l2.5,孔隙比1.O6,在没有实测资料时,按现行《建筑桩基技术规范》(94—94)估算黄土对桩的负摩阻力标准值.(2003年全国注册土木工程师专业案例下午卷第3O题)3.3.1已知条件分析计算的关键是黄土的重度,自重湿陷性黄土产生负摩阻力的必要条件是浸水饱和,当浸水饱和时,才会湿陷,才会产生负摩阻力,故计算中使用的重度应该是饱和状态下的重度,而已知条件未直接给出饱和重度,需要计算.3.3.2饱和重度的计算黄土的饱和重度由两部分组成,即由土体的干重度和饱和状态下土体孑L隙中水的重度组成.土的干重度:)’d--一—13?78kN/m.土体孑L隙中水的重度,其中饱和度按S一O.85考虑,则:e7m一r’雨’p.q一0?85×xl×10:4?37kN/m.则:一13.78+4.37—18.15kN/m.3.3.3计算负摩阻力标准值由于是灌注桩,所以1:取小值0.2.q一.?;一??一0.2×l8.15×4.5—16.33kPa3.3.4案例3计算结果分析该题计算的关键是公式中的重度要用饱和重度,而非天然重度,很多人都忽略了计算饱和重度,得到了错误的结果.对于自重湿陷性黄土,这一点特别重要,天然状态下的黄土自重固结已经完成,只有当浸水饱和时才又发生附加固结下沉.这就是为什么在湿陷性黄土地区进行地基处理时,把防水放在重要位置的原因.4结束语正确理解负摩阻力的概念,才能在工程实践中合理估算负摩阻力产生的下拉荷载,在案例分析中通过正确的计算步骤才能得出正确的结果.全国注册土木工程师执业资格考试,O2--04年每年都有关于负摩阻力的试题出现,相信以后每年的考试还会有,这就要求每一位从事岩土工程的技术人员能全面地掌握它,当然考试并不是目的,重要的是我们在以后的工程实践中加以应用,避免由于事前未考虑负摩阻力而导致的不良后果,为社会为企业节约经费,减少损失.第2期王建勋:负摩阻力的概念与案例分析107[1]《建筑桩基技术规范》JGJIs].94～94[参考文献]NEGA TIVEFRICTIONANDANALYSISOFEXERCISESWANGJian-xunI,2(1?chinaUniVersity.fGeosciences,wuhan,Hubei430072;2.Geol0gica1TeamN..3,ShaanxiBureauofGeologyandMineralResources,Baoji72130OO)Abstract:NegatiV efrictionplacesanimporta ntroleingeotechnicsandithasbeenpaidatten—t:onncreasngyngeotechnicalengineering,especiallyinpilefoundationproje ct.Questionsautnegat1vefrictionareoftenpresentinthecasetestoftheregi strationtestforengineers ocIengmeermgUnlYcorrectunderstandingtheconceptionsofneg ativefrictionandreIe一anegulaionstohe”TechnicalCriterionsofArchitecturalPileFoundatt(JGJ94—94). makingclearoftheconditionsofnegativefrictionoccurre nceandthewaystocalculatenega—V erctonandpollingroads,couldthecorrectresultsbeobtainedb yproperusingcalculat—mgtormulaemtheregistrationtests. ThreeanalyticalsamplesofnegativefrictioninthisDa—perhavedemonstratedthekeystoanswervariousquestions.Keywords:negatiV efriction;geotechnica1engineering;exercises。

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。

桩基负摩阻力的影响因素分析

桩的总长／ｍ
囊
籁
枢
稚
图２土面位移对桩的荷载一沉降性能影响（无涂层桩）
就要限定某一容许沉降值来确定对桩施加多大的荷载，负摩阻桩
的合理设计就必须要考虑桩的沉降。
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囊
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‘
桩头沉降／ｍｍ
增
图３土面位移对桩的荷载分布的影响（有涂层桩）
不会使桩突然破坏。当桩下沉速度比周围土下沉速度快时，摩阻力就会从负号变为正号。对一根受土的位移作用且轴向受荷至破坏的桩来说，极限荷载的大小不受土的位移作用的影响，主其要差别在于受土向下位移作用时，桩在某一轴向荷载下的沉降通常会增大很多，如图１示。因此设计受负摩阻力包围的桩时，所
１．０ｍ段有厚层淤泥质软土，１０属欠固结土层，虽其表面有 “ 壳断增大，硬即桩处在一个非稳定的状态。荷载较小时，中性点” 即 “ （
层”但承载力低且厚度薄，，因此，在地面堆载较大和大面积抬高剪应力由负转正点）靠近稳定的密砂层面，出现这一情况时，桩头
０引言
它当桩周土体沉降大于桩基沉降时，桩周将产生负摩阻力。负点在桩与土位移之间引入相容性就可得到一系列方程式，们与竖向平衡方程式一起可解得桩一土界面的应力以及沿桩各点位摩阻力对桩产生下拉作用，作用在基桩的荷载增加，使荷载抗力
由于孑隙压力的消散以及Ｌ减少，沉降增大。负摩阻力的影响严重时还会使建（）物不能移。在大多数涉及到黏性土的情况下，构筑土随之固结的缘故，沉降的分布会随时间而变。正常使用，甚至危及结构安全。某北方沿海地区３０ｍ烧结工程场地属于华北平原东部滨海２负摩阻力桩的荷载与沉降的关系６２平原地貌，海相与陆相交互沉积，地形平坦。埋深约２３３．０Ｉ～１．图２为以土面位移Ｓ在０ｍｍ￣３０Ｔｒ变化时所得到的桩００ｎＵ１．０ｒ５７ｎ段为第四系全新统中组海相沉积层，中埋深约２３其．０ｍ～的荷载一沉降性能曲线，图２中可以看出，的位移影响着桩从土

侧摩阻力对桩稳定性的影响

究，由胡人礼提出，他根据丰富的经验建议了一个计桩稳定性影响程度。
算方案，随后结合深基础设计，用能量原理分析桩的计算长度，得到第一个半波失稳时的理论公式，并指山长桩由于土的抗力较大，可能出现二个以上半波数失稳形式，提出侧摩阻力影响的问题。无疑这些工作都推动桩稳定性研究工作的深入开展。但所用的变形曲线函数过于粗糙，大部分的逼近精度较差，所以为取得满意结果，必须增加级数的项数，于是导致计算半波数增加，要求ｎ＞１６。认为侧摩阻力对桩稳定性影响极微，显然这个结论有必要加以研究。２桩的两类失稳模式２．１桩的横向失稳
ｅ－ｐ‘ 一‘
（１）
式（１）是对Ｂｉｓｏｐ等用的梁函数形式改进，式中
符号Ｃ．ｊ、ｐｊ根据桩的端部条件确定。
设桩长Ｌ，入土深度Ｈ，桩顶受轴向荷载Ｎ，土
的抗力ｍ，桩的计算宽度ｂ，桩弯曲刚度ＥＪ，横向挠
度 ∞，坐标原点取在桩尖处。桩——土弹性系统总
能量为
ｏ＝１［ｘＥＪ（ｄ２ｔｏ）２ｄ一１Ｊ￣Ｎｄｔｏ）２ｄ‘＋寺
注。这些领域或者是把稳定性验算列入规范，或者对具体工程进行过全面研究。随着超长桩基础应用（例如某桥梁主塔基础桩长达８５ｍ），桩的稳定特性得到进一步的重视。以反力理论ｍ法为基础的研
要考虑这种失稳可能性。所以桩的稳定性计算应该包括上述两种失稳模式。
下面仅讨论正摩阻力和负摩阻力两种情况，对桩横向失稳模式进行分析，以便评价桩侧摩阻力对
关键词桩ｍ法侧摩阻力计算长度
１前言
除了与矩形、圆形截面桩的强度和横向稳定问题外，

桩的负摩阻力

桩的负摩阻力
桩的负摩阻力是指桩在承受荷载时，由于土体的变形而产生的一种阻力。

这种阻力是桩基础设计中必须考虑的因素之一，因为它会对桩的承载力和稳定性产生影响。

桩的负摩阻力主要是由于土体的变形引起的。

当桩在土体中承受荷载时，土体会发生变形，从而产生一定的阻力。

这种阻力是桩基础设计中必须考虑的因素之一，因为它会对桩的承载力和稳定性产生影响。

桩的负摩阻力的大小取决于多种因素，如桩的直径、长度、土体的性质、荷载的大小和作用时间等。

一般来说，桩的直径越大，负摩阻力就越小；桩的长度越长，负摩阻力就越大；土体的性质也会影响负摩阻力的大小，如土壤的密度、含水量、压缩性等；荷载的大小和作用时间也会对负摩阻力产生影响。

在桩基础设计中，需要考虑负摩阻力对桩的承载力和稳定性的影响。

如果负摩阻力过大，会导致桩的承载力不足，从而影响桩的稳定性；如果负摩阻力过小，会导致桩的承载力过大，从而影响桩的使用寿命。

为了减小负摩阻力的影响，可以采取一些措施，如增加桩的直径、减小桩的长度、改变土体的性质等。

此外，还可以采用一些特殊的桩基础结构，如摩擦桩、端承桩等，来减小负摩阻力的影响。

桩的负摩阻力是桩基础设计中必须考虑的因素之一，它会对桩的承载力和稳定性产生影响。

在设计和施工过程中，需要根据具体情况采取相应的措施，以减小负摩阻力的影响，保证桩基础的安全和稳定。

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。

大面积堆载下桥梁桩基负摩阻力试验与数值分析

大面积堆载下桥梁桩基负摩阻力试验与数值分析沿海地区主要通过吹填淤泥及泥沙进行围垦,由于吹填区域土质较差,淤泥软弱土层较厚,排水固结时间漫长,灵敏度高,强度低,在后期填土作用下,土体会产生很大的固结沉降,易对临近桥梁基础产生较大的负摩阻力,降低桩基承载力,增加桥梁的沉降。

在沿海吹填及软土地区因桩基负摩阻力过大导致严重的工程事故时有发生,造成后期补救措施成本较高。

目前,国内外对桩基在沿海吹填地区深厚软土地质条件下负摩阻力研究较少,特别是现场试验相关研究更少。

所以,展开吹填区后期填土对桩基承载特性影响的研究,具有非常重要的理论意义和工程实用价值。

本文结合台州湾大桥工程建设,在箬横段选取三根桩基进行大面积堆载下桥梁桩基负摩阻力试验,按照堆载方案要求堆载一定的面积和高度,模拟沿海吹填区域后期填上对桥梁桩基负摩阻力的影响,并结合不同理论方法计算进行对比分析。

同时采用数值模拟手段,利用岩土通用软件FLAC 3D模拟实际堆载尺寸、模拟不同堆载面积、模拟不同堆载高度,分析不同工况条件下对桥梁桩基负摩阻力的影响。

主要内容和结论如下：(1)对台州湾大桥箬横段接线工程三根工程试桩进行平衡堆载,近似模拟后期大面积填土对桥梁桩基的影响。

试验在桩中埋设钢筋计,测试出桩身内力,在桩顶及周围地表埋设沉降标,测试桩顶及地表的沉降大小。

进行了为期三个月左右的长期观测,现场实测结果表明,堆载高度达到4m高度时,负摩阻力总和达到2687kN左右,中性点深度约为29.5m,且负摩阻力的发展是随时间而变化的,在实际工程中应充分考虑负摩阻力的影响。

(2)利用Bjerrum 建议方法、公路桥涵地基与基础规范法、美国Garlanger等人建议方法、日本建筑基础构造设计规准及层状土迭代法等理论计算方法计算桩基的负摩阻力,计算结果表明,规范法计算出的总负摩阻力比实测值偏大,Bjerrum建议方法计算结果与实测结果较接近,可作为本地区类似工程桩基负摩阻力设计,而其他方法计算结果与实测结果差异较大。

【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.。

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。

桩基础负摩阻力的防治对策分析

桩基础负摩阻力的防治对策分析桩基础是建筑工程中常用的基础类型，其优点在于可以通过加深的方法抵消土壤反力的影响，具有较好的承载能力。

在桩基础的设计与施工过程中，负摩阻力是一个常见的问题。

本文将对桩基础负摩阻力的防治对策进行分析。

一、负摩阻力的原因桩基础负摩阻力又称为摩擦阻力，它的作用是接受上部荷载并将其传递到土体中。

负摩阻力的产生原因是由于桩身与周围土体之间的摩擦力，从而形成一个外形为椭圆形的摩擦带，带状区域内土体与桩壁之间的摩擦力与桩顶承载的力矩相等，从而形成一个与桩身都负向相反的阻力。

二、负摩阻力的危害由于负摩阻力的存在，可能会影响桩基础的承载能力和工程质量，进一步对工程的安全性产生风险。

具体表现如下：1、减小了桩基础的有效长，导致桩基础的承载能力降低。

2、负摩阻力发展速度快，对桩基础的稳定性造成影响。

3、负摩阻力的作用周期长，会增加桩基础的荷载变形，导致工程的整体结构变形。

三、负摩阻力的防治对策负摩阻力在桩基础建设中是无法避免的，但是在实践中可以采取有效的措施降低其负面影响，具体如下：1、正确的设计方案：在桩基础的设计阶段，应合理地选取桩身直径、长度和孔隙率等参数，争取降低摩擦带面积，从而减少负摩阻力的产生。

2、挖孔优化：桩基础的挖孔施工对桩身周围土体的影响很大，会直接影响负摩阻力的大小。

在实际工程中，可以采用泥浆壁型、套管等方式优化挖孔施工过程，使得周围土体的密实程度更高，从而减少负摩阻力的产生。

3、施工工艺优化：在桩基础施工过程中，采用预灌注法、振动沉桩等方法可以加强桩基础承载能力，同时减少负摩阻力的产生，从而达到提高工程质量的目的。

四、结论负摩阻力在桩基础建设中是无法避免的，但是可以通过优化设计方案、挖孔施工和施工工艺等手段控制其产生，降低其危害。

针对不同的工程需求，可以采取不同的对策，力求提高工程的安全性、稳定性和承载能力，确保工程质量。

桩侧出现负摩阻力时,桩身轴力分布的特点

桩侧出现负摩阻力时,桩身轴力分布的特点当桩侧出现负摩阻力时，桩身轴力分布的特点如下：1.桩顶轴力减小：负摩阻力的出现会抵消桩顶处的地基反力，使得桩顶处的轴力减小。

桩顶轴力减小后，将减小桩顶处的弯矩和剪力，从而减小桩身的弯曲和挠度。

2.桩底轴力增大：负摩阻力存在时，会产生一个向上的摩阻力，与桩身重力形成一个抗力的作用。

这个抗力会使得桩顶的负载传递到桩底，使得桩底处的地基反力增大，进而增大桩底的轴力。

3.负摩阻力区域：负摩阻力的出现会在桩颈处形成一个负摩阻力区域。

这个区域是指在桩身上，摩阻力小于零的部分。

在该区域内，桩身的轴力为负值，即桩顶受到的力大于桩底受到的力。

在负摩阻力区域外，桩身的轴力为正值，即桩底受到的力大于桩顶受到的力。

4.桩身内力的分布不均匀：由于负摩阻力的存在，桩身内力的分布不再是均匀的。

负摩阻力会导致桩顶处的轴力减小，而桩底处的轴力增大。

在负摩阻力区域内，桩身轴力为负值，而在负摩阻力区域外，桩身轴力为正值。

此外，负摩阻力还会影响桩身的弯矩和剪力分布，使得其不均匀。

5.桩的侧阻力减小：负摩阻力的出现对桩的侧阻力会产生一定的影响。

侧阻力是指桩在土体中的摩擦力，负摩阻力的出现会导致桩在土体中的摩擦力减小。

因此，在负摩阻力区域内，桩的侧阻力会减小，进而对桩身的轴力分布产生影响。

在实际的工程应用中，负摩阻力的出现对桩身轴力分布会产生一定的影响，需要合理考虑和分析。

只有准确了解和掌握负摩阻力对桩身轴力分布的特点，才能保证桩的设计和施工的合理性，确保桩身的稳定和安全性。

桩基负摩阻力的试验研究

桩基负摩阻力的试验研究摘要本文旨在通过对桩基负摩阻力的试验研究，探讨负摩阻力的产生机制、影响因素及其在工程实践中的应用。

通过对试验结果的分析，得出桩基负摩阻力的变化规律和影响因素，为工程实践提供理论支持和实践指导。

关键词：桩基，负摩阻力，试验研究，影响因素，工程实践引言桩基是一种常见的地基基础形式，广泛应用于各类建筑物、构筑物和桥梁等工程中。

在桩基设计中，摩阻力是一个重要的力学参数，其值的大小直接影响到桩基的承载能力和稳定性。

然而，在某些情况下，桩基可能会产生负摩阻力，即桩周土体对桩基产生的向上摩擦力，这将对桩基的稳定性产生不利影响。

因此，对桩基负摩阻力的研究具有重要的理论和实践意义。

研究背景桩基负摩阻力现象通常出现在软土地基、填海地基等工程环境中，其产生原因主要包括以下几个方面：软土地基的压缩性和流变性：软土地基的压缩性和流变性会导致桩基在竖向荷载作用下发生沉降，从而产生负摩阻力。

桩基的自身的重力：桩基自身的重力也会引起桩周土体的形变和位移，进而产生负摩阻力。

其他因素：例如，施工过程中的振动、地下水位的变化等因素也可能导致桩基负摩阻力现象的出现。

在工程实践中，桩基负摩阻力对桩基的承载能力和稳定性具有重要影响。

若负摩阻力过大，可能导致桩基沉降加剧，甚至引发桩基失稳等问题。

因此，对桩基负摩阻力的研究具有重要的工程实际意义。

文献综述前人对桩基负摩阻力已经进行了大量研究，主要集中在以下几个方面：桩基负摩阻力的产生机制：前人通过对软土地基和填海地基等工程环境中的桩基负摩阻力现象进行观察和分析，提出了多种关于桩基负摩阻力产生机制的理论和假说。

桩基负摩阻力的影响因素：影响桩基负摩阻力的因素众多，包括地质条件、桩身材料、桩基类型、施工方法等。

前人通过对这些因素进行研究，揭示了其对桩基负摩阻力的影响规律。

桩基负摩阻力的计算方法：前人通过理论分析和数值模拟等方法，提出了多种计算桩基负摩阻力的方法。

这些方法主要基于不同的假设和条件，具有各自的应用范围和局限性。

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。

桥梁单桩桩基负摩阻力理论研究分析

大小与桩和土之间的相对位移的大小有关。当桩不下沉．周仅
成，的极限承载力（称桩的极限荷载）等于桩侧摩阻力桩或就
极限值与桩端阻力极限值之和，两者并不能够同时发生．但凶
地基下沉，时产生的负摩阻力最大：桩与地基均有下这沉，桩的下沉小于地基的下沉量，会产生相应的负摩阻但就
嗣结引起土相对于桩体下沉
由此可见，别桩基是否产生负摩阻力的重要原因是地判基土的位移是否大于桩的位移。
４影响负摩阻力的因素
１土的成分：如纯粘土或含少量砂的粘土，摩阻力）例负
１桩的荷载传递特性
单桩在竖向受压荷载下的破坏极限状态包括：基土的地强度破坏和桩身结构的强度破坏。与桩承载力相联系的地基土强度包含桩端阻力和桩侧阻力。桩在受到荷载作用时，身上部混凝土首先发生压缩而产生变形．桩凶此桩一土之间将产生相对位移，种趋势南上向下逐步开展．这由于桩身与周围土体之间的摩擦作用，桩一土相对位移发生后桩当就会对土体施加一个剪切作用力，土体也会对桩施加一个相等的反力，个反力就是桩的侧阻力。当桩一土相对位移达这到一定数值后，的侧阻力将发挥到极限，一土相对位移桩桩

软土地区负摩阻力对桩基影响分析及检测实例

中性点深度极大值较大一些。分析原因是规范估算只考虑桩端
持力层的性质，对于桩周地面上附加荷载的大小则没有考虑，
因此得出的中性点深度是可能产生的最大深度，偏于安全。
6．桩周负摩阻力系数的计算
随着时间的增长，负摩阻力也会增长但最终趋于稳定，
各试桩桩身轴力随时间的变化表明，60 天后各试桩中性点处
轴力增长幅度已经很小，基本已趋于稳定，根据计算，其上
三、软土地区负摩阻力检测实例 1．试验场地概况
表 1 试桩场地各土层分布和物性指标
土层编号
土层名称
厚度含水率
重度
孔隙比压缩模量
（m）（%）（KN / m3）
①
杂填土
5.9
16.8
②
淤泥
5.1
66.7
15.3
1.9
1.3
③
粉质粘土
3.0
28.5
19.0
0.8
6.7
④
粉质粘土含砂砾
桩周垂向有效应力。
表 3 试验场地各土层的负摩阻力系数 β
土层
回填渣层
淤泥层
粉质粘土层
粉质粘土层含砂砾层
负摩阻力系数
0.360.38
0.24- 0.2 7
0 .32- 0.35
0.0 6- 0.11
四、降低或消除负摩阻力的措施
为了减少或避免桩基所承受的下拉荷载，需要在桩基的
压缩性较低，且沉降在前 4 个月大部分固结已完成，后期沉降
量较小，可忽略不计，因此，可得到桩周软弱土层的下限深度，
即为 1 7.3 m ，再按规范估算中性点的深度的经验值便可计算
出中性点深度约在 1 0.5 m ~1 2.2m ，与实测值 10.2 、11.5 m

桩基负摩阻力的初步分析心得

桩基负摩阻力的初步分析心得1 负摩阻力的发生机理桩身上摩擦阻力的分布范可根据桩与周土的相对移情况确定。

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擦力即称为桩的负摩阻力，桩--土间的相对移是引起桩侧摩阻力的直接原因。

当桩身某截面沉降量大于该截面桩侧土体沉降量时，桩侧摩阻力方向向上，其值为正；反之，桩侧摩阻力方向向下，桩身承受负摩阻力作用。

因此桩基负摩阻力的本质原因是出现桩周土体沉降大于桩身沉降的相对移[1]。

中性点是指某特定深度的桩断面，该深度以上土的下沉量大于桩，桩承受负摩阻力；该深度以下桩的下沉量大于土，桩受正摩阻力。

因此该点就是桩土移相等、桩侧摩阻力等于零的分界点，该断面轴向力也是最大的。

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因素有关，在桩土沉降稳定之前，它也是变动的。

确定中性点置是负摩阻力计算中的重点。

2 产生负摩阻力的条件多数学者认为桩侧负摩阻力的大小与桩侧的有效应力有关，根据大量试验与工程实测结果表明，“有效应力法”较接近实际。

因此桩周土摩阻力的方向取决于桩与周地基土层的相对移。

当桩的沉降大于桩周地基土的沉降时，土层与桩侧表面之间就会产生向上作用的摩阻力，即正摩阻力；反之，当桩的沉降小于桩周地基土的沉降时，土层与桩侧表面之间就会产生向下作用的摩阻力，即负摩阻力。

桩基负摩阻力可能发生在施工过程、使用前或使用过程中，其中发生在使用过程中的情况最为不利[2]]。

对于摩擦桩，负摩阻力会引起附加下沉；对于端承桩，负摩阻力会使桩身荷载增大，导致桩身强度破坏或桩端持力层破坏。

以下原因可能导致桩基负摩阻力：（1）当桩穿过欠固结的松散填土或新沉积的欠固结土层而支撑于坚硬土层中，桩侧土因固结而产生的沉降大于桩的沉降时。

（2）桩侧存在自重湿陷性黄土或季节性冻土层或可液化土层的条件下，当黄土浸水湿陷或冻土融沉时，或当可液化土受地震或其他动力荷载而液化，液化土重新固结而出现大量下沉时。

基桩中负摩阻力的影响及其对策

实验证明，桩一土相对位移量在几毫米之内便可产生可观的负摩阻力。桩周负摩阻力的取值，目前有多种意见，建筑桩基技术规程》 J94- 94) 中《 (JG 采用有效应力法计算桩侧负摩阻力。可以认为，桩土间摩阻力的大小取决于桩土之间相对位移的大小和土层的有效应力的大小，而与相对位移的方向无
主要研究岩土工程。
长春工程学院学报( 自然科学版)
2006 ,7( 3)
的附加沉降使得桩一土之间的相对位移关系发生变化并使桩的中性点上移。中性点上移使得桩身下部出现正摩阻力的桩身长度增加和正摩阻力总量增加，出现负摩阻力的桩身长度减小并且负摩阻力总量减少。而正负摩阻力的长消使得桩一土间共同作用重新达到平衡。只有在桩和土的沉降都稳定时，桩的中性点以及摩阻力沿桩身的分布才能稳定下来。桩端持力层的压缩性能对带负摩阻力桩基的承载力调整影响很大。负摩阻力对摩擦桩的承载力的影响不是直接的，当上部结构对于沉降或者不均匀沉降要求不太严格时，桩可以通过沉降的增加来减轻甚至消除负摩阻力的不利影响; 而当上部结构对于沉降或者不均匀沉降要求严格时，负摩阻力带来的不利影响可能会带来建( 构) 筑物使用上的问题。另外，由于软土的沉降需要很长的时间才能稳定，桩土的互相作用也就要很长时间才能稳定，因此，对于摩擦桩而言，沉降需要很长的时间才能稳定，这对于建筑物的使用也是有明显影响的。其它自然条件的变化( 如地下水位的变化) 会对负摩阻力的发展速度产生影响。对于摩擦桩，负摩阻力对桩身轴力的不利影响表现为变动的、可调节的。带负摩阻力的桩中，桩身最大轴力的增幅和位置的变化随着中性点位置的变化而变化，随着中性点位置的稳定而趋于稳定。不过，桩身最大轴力的增幅的调节是被动的，它与桩土的相对位移有关，而与桩身轴力本身无关。

负摩擦阻力对桩基础的影响

负摩擦阻力对桩基础的影响作者：杨虎来源：《科教导刊·电子版》2014年第13期摘要负摩擦阻力对桩来说是一种不利因素。

负摩擦阻力相当于在桩顶上添加一个附加的下拉荷载，它的存在降低了桩的承载能力，并且可能引起桩发生过度的沉降量，对工程产生不利影响。

关键词负摩擦阻力中性点欠固结土桩基础中图分类号：TU753.13 文献标识码：A1 负摩擦阻力的定义在正常状况下桩与周围土体之间的荷载传递情况，即在桩顶荷载作用下，桩侧土体相对于桩产生向上的位移，于是土对桩侧产生向上的摩擦阻力，为桩承载能力的一部分，称之为正摩擦阻力。

但有时会发生相反的情况，即桩周围的土体由于某种原因发生下降，并且变形量大于相应深度处桩的下降量，也就是说，桩侧土体相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩擦阻力，这种摩擦阻力称为负摩擦阻力。

一般，在下列情况下要考虑桩侧所受到的负摩擦阻力作用：（1）软土地区，大范围内地下水位下降，使得土中的有效应力变大，导致桩侧土层下降；（2）黄土地区，由于浸水而引起桩侧土体的湿陷，即黄土具有湿陷性；（3）冻土地区，由于升温引起桩侧土体的融陷。

（4）桩侧有大面积的地面堆载使得桩侧土层受到压缩；（5）桩侧有比较厚的欠固结土或者新填土，这些土层还处在沉降中。

在桩侧引起负摩擦阻力的前提是，桩周围土体的下沉量必须大于桩的下沉量。

负摩擦阻力对桩来说是一种不利因素。

负摩擦阻力相当于在桩上添加了一个附加的下拉荷载，它的存在降低了桩的承载能力，并且可能导致桩发生过度的沉降量。

桩基础工程中，由于负摩擦阻力引起的不均匀沉降造成的建筑物开裂、倾斜或因沉降量过大而影响正常使用的现象屡有发生，不得不消耗大量的财力来进行加固，有的甚至因为无法使用而不得不拆除。

因此，在可能发生负摩擦阻力的情况下，设计时要考虑其对桩基承载能力和沉降量的影响。

2 负摩擦阻力的分布特征2.1 中性点桩身的负摩擦阻力并不一定发生在整个软弱土层中，而是在桩侧土相对于桩产生下沉的一定范围内。

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。