桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较

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桥梁桩基础计算中p_y曲线法与m法的对比研究_燕斌

临界深度 x r。
pu1 =
C1 D + C2
Ccx
( 1)
pu2 = C 3 Ccx
( 2)
图 3 C 1, C2, C3 系数值
2) 软黏土的 p-y 曲线短期静荷载作用下, 分两种情况: 当 y > 8y50 时, p /pu = 0. 5( y /y50 ) 1 /3; 当 y \ 8y50 时, p /pu = 1 ( 图 4( a) ) 。其中, y50指土体抗力达到极限承载力一半时, 桩身的变形。循环荷载作用下, 当 y < 3y50 时, p /pu = 0. 5 ( y /y50 ) 1 /3。当 y \ 3y50时, 分两种情况: x\ x r 时, p
础的工作机理、分析理论与设计方法展开了深入的研究, 并取得了长足的进步。在处理 SSI问题时, 以 W inkler地基梁方法的应用最为广泛。目前国内桥梁工程中采用的 m 法和港口工程中采用的 p-y 曲线法均属于 W ink ler地基梁法。其中, m 法将土体看作弹性体, 只适用于桩顶位移较小的情况; 而 p-y 曲线法则可考虑土体的非线性行为。在强烈的水平荷载, 如地震、波浪等作用下, 土体将进入非线性, m 法的适用性值得探讨。本文将 p-y 曲线法应用于桥梁桩基础设计, 在对该方法进行介绍和参数分析的基础上, 与试验结果
2. 3 群桩效应系数法 [ 2]
在横向和竖向荷载作用下, 群桩承载力通常小于各单桩承载力之和, 这与桩基础的布置形式及各桩的间距有关。打入桩的桩间距小于 3倍桩径, 钻孔桩小于 5 倍桩的情况下, 需考虑群桩效应; 桩间距大于 8倍的桩径时, 通常可忽略群桩效应。在大量离心机试验的基础上, Reese和 B rown 等学者建议群桩选用乘子法, 即给单桩的力 -位移曲线乘以一个修正的系数。由于该方法简单实用, 因此在本文中用来计入群桩效应。

桩侧负摩阻力

桩侧负摩阻力摘要：基桩负摩阻力是桩基础设计中必须考虑的重要问题之一。

本文介绍了有关负摩阻力的一些基本概念、其影响因素、计算等。

简要介绍了桩基负摩阻力问题的研究现状, 分析了当前负摩阻力研究中存在的问题, 对今后桩基负摩阻力的研究方向提出建议。

关键词：桩基负摩阻力时间效应防治研究问题引言自20世纪20年代以来，国外对桩基负摩阻力开展了大量的研究工作，国内对负摩阻力的研究起步稍晚。

但至今国际上对负摩阻力的研究尚不深入，许多问题尚待解决。

理论研究方面：比较经典的是有效应力计算负摩阻力方法，但计算结果往往偏大。

1969 年Polous 提出了基于Mindlin解的镜像法计算桩的负摩阻力大小，但该方法仅用于端承桩。

1972 年在上述基础上并根据太沙基一维固结理论，导出了单桩负摩阻力随时间变化的关系。

影响负摩阻力的因素很多，精确确定负摩阻力难度很大，因此很多学者从有效应力法出发，提出经验公式。

目前多根据有关资料按经验公式进行估算。

原位测试方面：李光煜利用滑动测微计成功地量测了一根钢管桩的负摩阻力，并用有效应力法进行了一些探讨。

陈福全、龚晓南等通过现场试验，给出了中性点的深度。

随着计算机的发展，利用有限元计算桩基负摩阻力已经逐渐运用到工程设计中。

但是有限元的计算需要确定大量的参数，且参数不容易确定，同时需要占用较大的计算空间，因此在工程中很难得到广泛应用。

1. 负摩阻力及其成因桩基础中，如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力，有利于桩承载；反之，则为负摩阻力，不利于桩承载。

桩侧负摩阻力产生的根本原因是，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，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：a. 固结的新近回填土地基；b. 地面超载；c. 打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降；d. 地下水位降低，有效应力增加引起土层下沉；e. 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；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。

浅析桩的负摩擦力

浅析桩的负摩擦力摘要：现在很多工程问题和事故跟桩的负摩擦力有关，因此桩的负摩擦力是工程中讨论的热点问题之一。

本文针对桩基负摩擦力的成因﹑中性点位置和负摩擦力计算及其消减等问题进行讨论与分析。

关键词：桩基负摩擦力成因中性点消减一、前言工程中通过桩基将上部荷载传给基土，因此基土对桩侧面有摩擦力及对桩端有端阻力。

桩土之间相对位移不同会产生不同方向的摩擦力。

当桩相对于土有向下的位移，则在桩上产生向上的摩擦力，即正摩擦力；当桩周围土相对于桩有向下的位移，则在桩侧产生向下的摩擦力，即负摩擦力。

我们知道，正摩擦力对桩有支撑作用，而负摩擦力将会降低桩基的承载力从而成为桩的附加荷载，因此负摩擦桩在工程中存在重大隐患。

二、负摩擦力产生的条件和影响因数（一）负摩擦力产生的条件由上知，当桩周围的土相对桩产生向下的位移时才产生负摩擦力，因此产生负摩擦力需要一定的条件。

发生负摩擦力的一般情况如下：1）桩穿过欠压密的软粘土或新填土，而支承于较坚硬的土层（硬粘性土﹑中密沙土砾石层或岩层）时；2）桩侧软土地面因大面积堆载而下沉；3）抽排地下水，使土体有效应力增大，从而引起桩周围土下沉时；4）高度敏感的粘土层，由于打桩使之发生触变效应；5）自重湿陷性黄土下沉和冻土融化下沉；6）在采用压桩法沉桩的桩基中，由于桩身上段在压力解除后会产生向上的回弹，将使桩侧产生负摩擦力；7）设在膨胀土地基中的桩，由于周期性季节气候变化使土产生胀缩变形；8）下桩基建成后，由于河床的大量冲刷和随后的大量沉淀淤积，形成欠固结的淤泥回淤在桩的周围，该淤泥层将随时间而固结沉降，从而将会产生一定的负摩擦力。

（二）负摩擦力的影响因数影响桩侧负摩擦力的因素很多，桩周围土层的性质和桩基沉降及地面沉降的大小﹑沉降速度﹑稳定性等都对负摩擦力大小有影响。

其中，土层的抗减强度越高，负摩擦力极限值越大；土层厚度越厚，负摩擦力越大；土层的压缩性越大，沉降速度越快，负摩擦力越大。

此外，桩基类型对负摩擦力影响也很大。

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）：．．０ｏ：
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
‘ ｎ０１～０２．５．５０２～０４．５．０
０３～０５．５．０
自湿陷性黄土重
０２～０３．０．５
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 ‘ ．５０；
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

论桩身侧摩阻力分布特征及各段阻力对总荷载的分担比

刚钢桩设计质量的重要参数是桩身侧摩阻力分布特征和各段阻力对总
荷载的分担比，它们是提高桩设计质量的关键。

刚钢桩身摩阻力的分布特征一般表现为：其沿桩身纵向的分布有两种：分布不均匀和一定程度分布均匀，桩身低段在桩身高段的阻力亏损系
数为0.9左右，桩身中段在桩身高段的阻力亏损系数为0.7左右。

桩身
横向分布情况则以中部摩阻力最大为主，而且随着桩号增加，横向分
布方向由桩头变为桩尾，摩阻力分布呈“米”字形。

根据理论的计算和实际的检测结果，得到刚钢桩最大阻力所占荷载的
比例是：前开挖端桩号的阻力占本孔50%，后掘端桩号阻力占本孔20%，中段桩号阻力占本孔30%，粗螺纹端桩号没有阻力。

若是直桩，根据前、后桩号的总摩阻力分布比例，总的摩阻力分担比
一般是：前开挖端桩号的阻力占本孔的50%，后掘端桩号阻力占比20%，中段桩号阻力占比30%；而桩群若是平行交叉桩，则平行桩的
总摩阻力比例可以由前、后桩号的总摩阻力比例相加而得出，总的摩
阻力分担比一般是：前开挖端桩号的阻力占本孔的36%，后掘端桩号
阻力占比18%，中段桩号阻力占比46%，粗螺纹端桩号没有阻力。

另外，在刚钢桩安装时，应加强拔灌检查，以观察摩阻力分布情况，
防止出现不均匀分布，产生不必要的拉力，而影响桩设计质量。

综上，刚钢桩身侧摩阻力分布特征及各段阻力对总荷载的分担比将会
直接影响桩的设计质量，因此施工方应注意此项要求，以确保桩的有
效性和稳定性。

浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素

浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素发布时间：2021-04-26T13:20:15.513Z 来源：《建筑实践》2021年1月第3期作者：陈高伟史纪亮[导读] 桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式，陈高伟史纪亮临沂市青啤地产有限公司山东临沂 276000摘要:桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式，其主要作用在于穿过软弱的压缩性高的土层，利用自身的刚度把上部结构的荷载传递到强度更高、压缩性更低的土层或岩层上,以满足建筑物对承载力和沉降的要求。

本文对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结，并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。

关键词:承载力侧摩阻力端阻力影响因素1 概述自20世纪20年代以来，国外对桩基负摩阻力开展了大量的研究工作，国内对负摩阻力的研究起步稍晚。

但至今国际上对负摩阻力的研究尚不深入，许多问题尚待解决。

理论研究方面:比较经?典的是有效应力计算负摩阻力方法，但计算结果往往偏大。

1969年Polous?提出了基于Mindlin解的镜像法计算桩的负摩阻力大小，但该方法仅用于端承桩。

1972年在上述基础上并根据太沙基--维固结理论，导出了单桩负摩阻力随时间变化的关系。

影响负摩阻力的因素很多，精确确定负摩阻力难度很大，因此很多学者从有效应力法出发，提出经验公式。

目前多根据有关资料按经验公式进行估算。

为了提高桩的承载力，对桩侧摩阻力和端阻力的发挥性状及影响因素进行研究是非常有必要的，以下对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结，并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。

2.桩基侧摩阻力影响因素2.1桩周土的影响影响桩侧摩阻力最直接的因素就是桩侧土层的性质。

通常认为，桩周土体的抗剪强度越大，相应的桩侧摩阻力就越大。

大量试验资料表明，在粘性土中，桩侧摩阻力值就相当于桩周土体的不排水抗剪强度的大小;在砂性土中，桩侧摩阻力系数平均值近似等于土的主动土压力系数。

DX桩承力盘抗拔阻力的分析与研究(精)

其中 , 右侧第一项反映了基础的宽度影响 , 亦即滑动面以上的滑动区土体自重在滑动面上引起的摩阻力 , 对于单桩的情况 , 由于其直径 ( 或者扩底直径 ) 不大 , 可以忽略这一项。第三项是地基土粘聚力产生的阻力 , 对于粘性土它是常数 , 对于砂土此项为 0。这样 , 在砂土地基中 , 单桩端阻力主要由埋深决定 , 近似表示成为 : pu = C hN q ( 4) 如果我们假设在锚拉板向上的拉拔荷载作用下 , 地基的破坏模式与下压荷载相似 , 则可以借用式 ( 4) 进行分析 , 见图 1 所示。在图 1 中 , 可以看作是地基承载力问题 , 只是荷载方向是向上的 , 在 B + 2 b 宽度范围内的水平作用面会有向上位移的趋势 , 由于上拉荷载面上平均压力或者滑裂面上的正应力有所减少 , 按照静力平衡 , 将式 ( 4) 变成式 ( 5) 就可以计算向上的荷载时的极限承载力 : pcu = N q C h - pc u 或者 : B B + 2b ( 5)
李广信汤飞
北京 100084) ( 清华大学水利水电工程系摘
*
要 : DX 单桩的抗拔阻力不但源于桩身的摩阻力 , 其承力盘 ( 岔 ) 的阻力也是不可忽视的部分。对于
桩身的抗拔摩阻力的研究有不少成果 , 在有关规范中也规定了折减系数。而各种扩底桩和支盘 ( 岔 ) 桩的抗拔端阻力研究较少 , 也缺少必要的试验资料。提出和检验了几种抗拔端阻力的分析计算方法 , 并与竖向受压的端阻力进行比较 , 且分析了一些试验结果 , 以期探讨 DX 桩的承力盘的抗拔承载力的设计计算方法。研究表明 , DX 桩承力盘拉拔的破坏形式及端阻力与桩周土的性质有关 , 与承力盘的尺寸和埋深等因素有关 ; 一般讲 , 它明显小于受压桩的端阻力 , 其折减系数约为 01 3~ 01 4。关键词 : DX 桩拉拔桩端阻力承力盘

不同桩型侧摩阻力及端阻力的浅析

不同桩型侧摩阻力及端阻力的浅析摘要：通过对工程实例中的桩身内力测试，得出不同荷载作用下桩基侧摩阻力和桩端阻力发挥的比例，并对摩擦桩和端承桩两种不同的桩型进行横向类比，分析两种桩型侧阻力和端阻力发挥比例的特点。

关键词：钻孔灌注桩端承桩摩擦桩侧摩阻力端阻力桩身内力后注浆1前言桩基础是一种历史悠久、应用广泛的深基础形式。

随着工业技术和工程建设的发展，桩的类型和成桩工艺、桩的设计理念与设计方法、桩的承载力与桩体结构的检测技术等方面均有飞速发展，使得桩与桩基础应用更为广发，具有极强的生命力，更是基于此，在我国幅员辽阔的热土上，万丈高楼起于垒土，沟壑变通途。

场地无坚硬持力层，或岩层埋置较深，受场地施工条件限制等原因时，工程中常常用到摩擦桩。

蒋建平[1]在桩底填塞草袋的方法对纯摩擦桩和端承摩擦桩进行了试验对比，根据荷载及沉降曲线，得出纯摩擦桩的沉降相较于端承摩擦桩要大，单桩承载力相较于端承摩擦桩要弱的结论。

但实际工程中，桩基很少存在纯摩擦桩，往往为端承摩擦桩，而场地存在坚硬土层时，则采用端承桩，桩侧土层也能提供侧摩阻力，因此，端承摩擦桩和摩擦端承桩的侧阻力和端阻力是如何工作的常常让人混淆，笔者根据实例对两者间的特点进行简单的分析。

2桩身内力测试原理及方法2.1测试原理1、假定同一断面钢筋与混凝土的变形相同，桩身全长混凝土弹性模量相同[2]。

2、桩身轴力P计算公式为：zPz =EC·AC·εC+ES·AS·εS=（EC·AC+ES·AS）·εS（1）式中：EC 为钢筋混凝土弹性模量，ES为钢筋弹性模量，AC为同一断面出钢筋混凝土面积，AS 为钢筋面积，εC、εS为同一断面钢筋与混凝土的应变（由于假定同一断面的钢筋与混凝土的变形一致，不出现裂缝的情况下，εC =εS）。

3、桩侧摩阻力fi计算公式为：fi =（PZi-PZi+1）/Ai（2）式中：fi 为i断面至i+1断面之间的桩侧摩阻力（Kpa），PZi为i断面的轴力（KN，i=1、2、3……），Ai为i断面至i+1断面之间的桩侧面积。

不同条件下桩侧阻力端阻力性状及侧阻力分布概化与应用

不同条件下桩侧阻力端阻力性状及侧阻力分布概化与应用市场需求和建筑工程的发展不断地推动着新的技术和方法的诞生。

其中，钢管桩作为土木工程领域中一种常用的灌注桩型，被广泛地应用于建筑和桥梁的基础设计中。

而在钢管桩的设计过程中，如何确定桩侧阻力和端阻力，我们可以通过不同的条件下来进行分析。

在工程建设过程中，钢管桩的桩侧阻力和端阻力是非常重要的参数。

这些参数的大小直接影响着桥梁、建筑物等工程的安全性和稳定性。

因此，了解不同条件下的桩侧阻力和端阻力性状及侧阻力分布概化与应用显得尤为重要。

1.不同填料条件下的桩侧阻力性状不同填料条件下的桩侧阻力性状研究可以分为四类：砂性土、粉土、淤泥和岩石。

其中，砂性土和粉土是比较常见的填料类型，对应的桩侧阻力性状也是相对复杂和多变的。

在砂性土的填充条件下，桩侧阻力主要是由摩擦和压密效应共同作用而产生的。

砂质土壤的黏性较小，土颗粒的结构松散，这使得桩与土颗粒之间的黏结力非常小。

因此，桩的桩侧阻力主要是由土壤颗粒之间的摩擦力产生的。

而在粉土找填充条件下，由于颗粒之间的黏粘力较大，桩侧阻力体现的主要是土颗粒的粘结性。

2.不同地层条件下的端阻力性状端阻力是桩顶承受的地震或其他外力作用下反作用在土-桩界面处的力量，可以对地层的稳定性进行评价。

不同地层条件下的端阻力研究可分为三类：岩石层、砂性土层和草屑层。

在岩石层中，由于岩石的硬度、密度和强度等都比较大，所以桩的端阻力主要是由摩擦和剪切作用共同引起的，同时由于岩石层缺乏变形空间，所以桩的端阻力还受到了岩石桥板的限制。

对砂性土层而言，桩的端阻力主要是由土颗粒之间的摩擦力和颗粒的挤压引起的。

而在草屑层中，由于土体容易流动，所以会对桩的承载产生影响。

3.侧阻力的分布概化及应用侧阻力的分布概化通常是通过分析工程实测数据或数值模拟方法得到。

通过对桩身上的侧阻力分布进行建模，可以得到一些重要的桩身特征，如桩身截面内侧阻力、侧摩阻力等。

同时，还可以通过大量的实测数据对分析结果进行计算和验证。

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。

单桩桩侧摩阻力增强效应的试验及理论计算

单桩桩侧摩阻力增强效应的试验及理论计算罗卫华【摘要】基于室内模型基桩竖向承载试验及内力测试结果,分析了不同直径基桩的桩顶变形、内力等特性及分布规律,以及加载过程中的侧阻增强效应.试验结果表明:基桩在一定荷载作用下,桩端出现侧阻增强效应;侧阻增强效应与桩径有关,并呈单调递增关系.在此基础上,分析了桩端与桩侧土体在极限承载情况下的能量传递规律,再利用虚功原理计算出桩侧土体对桩身增加的径向压力值,并根据摩尔库伦理论提出了考虑侧阻增强效应的基桩竖向极限承载力公式.与室内基桩承载力试验数据的对比,验证了该计算方法的合理性.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2016(041)002【总页数】6页(P1-5,32)【关键词】基桩;静载荷试验;极限承载力;侧阻增强效应【作者】罗卫华【作者单位】湖南省永龙高速公路建设开发有限公司,湖南永顺416700【正文语种】中文【中图分类】TU443;U443.15根据现行桩基规范[1，2]，基桩承载力计算是桩端阻力和桩侧阻力简单相加，二者各自独立互不影响，然而，近年来众多的实测资料表明桩侧极限摩阻力和桩端阻力二者并非相互独立，存在端阻对侧阻的增强效应[3-5]。

不少学者已对这一现象进行了深入研究。

如席宁中[6]采用有限元方法模拟了不同强度桩端土层单桩承载形状，发现随着桩端土层刚度增大，桩身下段一定范围内(10～15 d)的桩侧阻力有明显提高；叶真华[6]对两种不同粘土持力层的桩基进行了室内加载实验，测试结果表明了桩侧摩阻力随桩端土层强度提高而增加，增大幅度随桩端持力层刚度而增加；蒋建平[7]则基于15根超长桩的现场对比试验得出了嵌岩桩侧阻增强效应的存在；张忠苗等[8]对不同桩端土体条件超长桩桩端摩阻力的变化进行了观测，并运用莫尔-库仑理论分析了侧阻增强效应的形成机理。

毋庸置疑，桩侧阻力和桩端阻力存在相互作用的认识对于桩基础的理论研究和实际应用都具有十分重要的意义，深入研究这种相互作用的影响因素，可以为侧阻增强作用的理论研究及新的基桩承载力公式的提供重要的理论依据，从而可以挖掘桩的承载潜力，促进桩基设计优化。

桩周土体静阻力模型分析及在打桩中的应用

桩周土体静阻力模型分析及在打桩中的应用1概述在运用波动方程法预测桩的可打入性及单桩极限承载力中，桩周土体静力模型的合理选择是个极其重要的问题。

土体的静力特性远非线弹性、理想弹塑性能简单描述，而非线性、非弹性、弹塑性等模型可较好地描述。

因此，改良土体静力模型及其计算参数确实定方法，是进一步完善波动方程分析法的一个非常重要方面。

桩侧摩阻力的发挥一般是桩体和土体之间的剪切破坏,也可能是桩体带着部分土体，土体间的剪切破坏，而桩端阻力的发挥有的是刺入破坏，有的是压剪破坏［1］。

由此可知，桩侧土主要承受剪切变形，而桩端土体变形主要是压缩，而且不能承受拉应力，桩侧土体和桩端土体的变形和破坏机理是截然不同的。

文献［2］通过室内剪切试验，测得不同法向压力下，钢和混凝土材料分别与土之间的摩阻力与剪切位移的关系曲线，用以描述桩、土间的荷载传递特性。

结果说明摩阻力和剪切位移呈非线性关系，而且符合双曲线方程。

汉森(Hansen).瑞典桩基委员会和ISSMFE提案也都曾假定压载试验的荷载-位移(P-S)曲线为双曲线［3］。

曹汉志［4］通过试桩发现实测到的荷载传递曲线可近似用双曲线来描述。

王幼青、张克绪［5］等人通过分析71根桩的压载试验的荷载-位移(P-S)曲线，得到S/P-S的线性回归的相关系数的平均值为O.9976,这说明桩的荷载-位移（p-S）曲线完全可近似用双曲线关系来拟和。

但该文中不分桩侧土体、桩端土体，均采用双曲线模型来模拟，模型中参数完全基于桩的静载荷试验值，不易推广。

由上述土力学理论及室内、室外试验结果，都说明在静荷载作用下桩周土体表现出非线性特性，并可用双曲线来描述荷载与位移的关系。

但基于桩侧土体和桩底土体的变形及破坏机制不一样，而且桩端土不能承受拉力的特点，因此,桩侧与桩端土体静力模型应用不同的模型来描述。

为简化起见，文中桩侧土体静摩阻力与剪切位移的模型采用双曲线关系，桩端土体仍采用理想弹塑性模型来描述（即同Smith法[6]）o2桩周土体模型2.1改良的桩侧土体模型在动力打桩过程中，桩侧土体单元i在时刻t时所发挥的静阻力和动阻力分别由非线性弹簧（双曲线）和缓冲壶组成的模型来模拟。

桩的负摩阻力及有关问题

工程±0.00标高相对于绝对标高5.90m。
场地原为滩涂。
2014～2015将场地标高由0.50填高到3.00m（-2.90）左右。
为了方便地下室的施工，先进行了大面积卸土，卸
土到0.90m（-5.00）再进行地下室主体结构的施工。
大部分主体结构封顶后，进行土方回填，回填土厚
度1.2m~3.1m。
请专业测量队伍从2015年4月开始
到2015年9月重新进行房屋沉降监测。
场地未覆土区域的号楼（46#~48#、54#~55#
），其累计沉降量最大值为11.4~27.5mm，最大的沉降差为4.2~6.2mm，沉降速率最大值为 0.127mm/d。
覆土区域的号楼（尤其是40#、49#、50#、67#
1、土体不能容忍较大的剪切变形 2、桩侧极限摩阻力是被大大削弱了的桩侧土体抗剪强度
桩在桩顶荷载不太大时，桩侧土体的
剪应变就会达到极限，产生相对滑移 ——产生刺入变形。模拟桩基础的数值计算必须能模拟刺入
桩侧极限摩阻力是被大大削弱了的桩侧土体抗剪强度
群桩的实体深基础整体验算模式是不符合实际的瞎想是不可能真正发生的
在实际工程设计中也常不能真正实现
桩群的整体验算是个错误的概念

桩群的整体承载力应大于各桩承载力的总和
一个悖论

为什么会出现这样的悖论？
等代实体深基础侧面摩阻力
取桩侧极限摩阻力——太小
；
桩侧极限摩阻力小于土体极
限抗剪强度；
植桩（加劲组合桩）单桩承载力特高
水泥搅拌桩中插入一个小直径的预应力管桩其
软土地区的群桩，桩的上部都存在负摩阻力
工程实例：
九十年代上海古象大酒店的工程事故。高层建筑采用37米长钻孔灌注桩，基坑开挖13米。深基坑开挖后发现超过 40％的桩在坑底以下约13米处断裂。

桩端阻力与桩侧阻力相互作用研究

阻力有较大影响，表现为随着桩端岩石强度的越高，桩侧阻力有增大现象，但这种桩侧阻力的增强效应并不发生在整个桩侧，只集中在桩端附近，反过来，较好的桩侧岩层又可使桩端阻力增大。利用此种相互作用关系可提高桩的承载力，优化桩基设
计。
关
键
词：嵌岩桩；桩端阻力；桩侧阻力；相互作用
梅耶霍夫meyerhof在求解深基础的极限承载?时采用了图4的破坏模式诸多文8j也套用该模式探讨了桩侧阻?增强效应机制认为在外荷载作用下桩身向下运动使桩身土层产生压缩桩的端阻得以发挥当压缩超过一定限度后会在地基中形成剪切滑动面图4中i区土体首先向下运动并通过ii区fnii区的土体作用于区桩端土层强度越高其剪切破损面达到桩身侧面对桩身下部增加的附加径向应?越大作用的结果将引起桩端附近土体的挤密而导致桩侧阻?增加这种观点是基于桩基础破坏模式下的机制解释
Ａｂｓｒｔｔａｃ：ＴｈｅｍｔｒｃｌｅｗｅｎｔｅｒｉｔｎｃｔｐｉｅｅｎｈｅｉｔｎｃｌＳｒｓａｃｅｈｏｕｈｈｎｄｏｒｍｏｄｌｔｓｎｅａｔｏｎｂｔｅｈｅｓｓａｅａｌｎｄａｄｔｅｒｓｓａｅｏｆｐｉｅＩｅｅｒｈｄｔｒｇｔｅ１ｏｅｅｔｏｔｅｒｋｓｃｔｄｐｌ．Ｔｈｅｒｓｌｈｏｓｔｔｔｅｒｋｔａｕｍｔｈｅｐｌｎｄｉｆｕｎｃｓｔｅｌｔｒｌｅｉｔｎｅｏｌ；ａｈｅｉｃｅｓｈｏｃ－ｏｋｅｅｉｅｅｕｔｓｗｈａｈｏｃｓｒｔａｉｅｅｎｅｅｈａｅａｓｓａｃｆｐｉｅｓｔｎｒａｅｏｆｔｌｒ
体，水中加２％的动物胶作为缓凝剂。各材料间的

诠释桩侧阻变化规律的理论

诠释桩侧阻变化规律的理论
规范中桩侧阻力的取值是按土的物理性质指标来确定的，这种方法虽然简单实用，但却与实际工程中有较大差别，越来越多的试验结果证明，在桩基工程中影响桩侧阻力的因素是多方面的，桩长桩径桩周土性质、桩端土强度时间长短等条件对桩的侧阻力均有较大影响，考虑各种因素合理取值。

在同样的桩侧土条件下，桩端持力层强度高的桩，其侧阻力比桩端持力层强度低的桩高，即桩端持力层强度越高，桩端阻力越大，桩端沉降越小，桩侧阻力就越高，反之亦然。

由于一般情况下端阻的发挥需要更大的位移量，通常滞后于侧阻力的发挥，且当桩的位移较小时其在总阻抗中所占的比例也很小，当桩的位移或桩端土层很强时，桩的端阻就会在桩的总阻抗中占更大的比例并明显地增强桩侧阻力。

反之，侧阻力的存在和强化使得端阻得到增强，端阻与侧阻相互影响和制约。

桩周土的性质是影响桩侧阻力的根本因素。

而土的性质主要由液限指数、孔隙比密实度等来表示。

一般士层状态越密实、含水量越小空隙比越小压缩模量越大，桩侧摩阻力越大。

桩周土的强度越高，相应的桩侧阻力就越大。

桩侧摩阻力的影响因素很多，桩长桩径长径比桩周土性质、桩端上强度、土层深度时间长短施工方法等都一定程度上影响着桩侧摩阻力的大小。

这些影响因素多是在成桩过程，超孔隙压力的平衡过程以及桩的
承载过程中对桩侧阻力产生影响的。

桩侧阻力之所以不能很准确地估算，是因为这些因素往往又不是独立的，而是有着相互的联系。

注意各影响因素间的联系对于提高工程用桩中桩基承载力有着十分重要的作用。

桩端土特性与桩侧阻力关系的有限元分析

较小时，桩端的破坏多表现为桩端土体的切向压缩
破坏，并不能形成径向的挤压效应．
侧土向内挤压越明显，桩侧附近径向压力增加越明
显，这会导致桩端附近桩极限侧阻力增大．参考文献：
［１］席宁中．试论桩端土强度对桩侧阻力的影响［Ｊ］．建筑
力在桩端角部区域达到最大值，说明桩端角部土体最先发生剪切破坏，与理论情况相符，表明计算结
果比较可靠．
图３桩侧阻力沿桩长分布曲线
图２是不同桩端土压缩模量下的荷载沉降曲线，从图中可以发现，当桩端土压缩模量Ｅ＝１０ＭＰａ时，单桩极限荷载比较小，桩端沉降随荷载增
较为相似，荷载沉降曲线并没有明显的陡降段，沉
降速度较桩端土和桩端土ｂ慢很多．表明随着桩
端土压缩模量的增加，桩的承载力有很大的提高．
图３是不同桩端土压缩模量下桩侧摩阻力沿
桩长的分布，从图中可以发现，无论桩端刚度怎样，桩侧阻力沿桩身分布规律是先变大后变小，桩顶与
图５桩侧阻力沿桩长分布曲线
内摩擦角的变化对桩侧阻力没有明显的影响．３）桩端土压缩模量增大，桩在荷载作用下，桩
间的摩阻力随着法向应力变大而变大，因此，桩土

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。

.软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型

.软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型在土木工程中，软土地基是一种特殊的地质情况，其地基承载力较低，易于发生沉降和变形。

为了加固软土地基，提高地基承载能力，常常会采用桩基工程的方式。

而软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型，则是研究软土地基桩基工程的重要内容之一。

在进行桩基工程时，软土地基桩侧表面负摩阻力是一个不容忽视的问题。

因为软土地基的地质条件使得桩的侧表面与土体之间的摩阻力会对桩基工程的承载性能产生较大影响。

建立一种科学合理的软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型是非常重要的，可以为工程设计和施工提供指导和参考。

我们需要了解软土地基桩的特性以及侧表面负摩阻力的形成机理。

软土地基的特性是指土壤的松腻程度、水分含量、孔隙结构等因素，这些因素决定了软土地基桩侧表面负摩阻力的大小和性质。

当桩身插入土体时，土体的应力会发生变化，桩侧表面与土体之间的摩阻力就会产生。

而软土地基的孔隙结构和水分含量也会对侧表面负摩阻力的大小和分布产生影响。

我们需要建立软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型。

这个模型需要考虑土体的本构性质、孔隙水压力、桩体形状和尺寸等因素，以及桩与土体之间的相互作用。

通过对上述因素的分析和计算，可以建立起软土地基桩侧表面负摩阻力的解析模型，从而可以对桩基工程的承载性能进行评估和预测。

这对于工程设计和施工来说是非常重要的。

在实际工程应用中，软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型可以帮助工程师更好地理解桩基工程在软土地基中的行为规律，指导设计和施工，避免因侧表面负摩阻力引起的桩身沉降、变形等问题，保障工程的安全和稳定性。

总结回顾：软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型是研究软土地基桩基工程的重要内容之一。

建立这样的模型可以帮助工程师更好地理解软土地基桩基工程的行为规律，指导设计和施工，提高工程的安全性和稳定性。

在工程实践中，要根据软土地基的特性和侧表面负摩阻力的形成机理，建立科学合理的解析模型，以期望为软土地基桩基工程提供更好的技术支持。

桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较

桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较关键词：侧摩阻力桩土相互作用分布曲线荷载传递机理问题的提出：施加于桩顶的轴向荷载是如何通过桩土之间的相互作用传递给地基的？即桩对周围土体性质和应力状态将引起什么变化。

了解这个问题有助于加深对桩基承载力的理解。

桩的荷载传递机理研究揭示的是桩—土之间力的传递与变形协调的规律，因而是桩的承载力机理和桩—土共同作用分析的重要理论依据。

研究表明：桩在外荷载Q的作用下，首先是桩身上部受到压缩而产生相对土的向下位移；与此同时，桩的侧表面受到土的向上摩阻力Qs的作用。

随着荷载的增加，桩身压缩量和位移量逐渐增加，桩身下部的摩阻力也逐渐发挥，桩身荷载传递到桩底，桩底土层受到压缩而产生桩端阻力Qp。

即桩顶荷载Q通过桩侧阻力和桩端阻力传递到桩周围土层中。

这里，重点研究侧摩阻力q s的大小与分布。

一．桩侧阻力沿深度分布由于问题的复杂性，精确的研究要通过推力并辅以实验验证，才能比较接近真实。

这里先从受力分析方面入手，进行理想化分析。

一）桩侧阻力实质是摩擦力，而摩擦力的大小和两方面的因素有关。

（1）摩擦系数f (2) 作用与摩擦面上的压力G即土力学的基本知识：土的侧应力随深度的增大而增大，这一点类似水的压力。

我们把滑动摩擦力F等同桩的侧摩阻力，土的侧应力（压力）等同木块的压力。

土的侧压力随深度增加而增加，桩的侧摩阻力必将随桩的深度而线性增加。

据此，桩侧摩阻力沿深度呈三角形分布。

如图：二）1．首先回顾一下材料力学中，剪切胡可定律：在剪切比例及县范围内，切应力与切应变成正比。

对桩而言，桩身轴力随深度增加而减小。

而桩侧土因受到摩擦力（桩表面侧摩擦力，实为剪应力）而产生剪切变形，姑且理解为摩擦力的大小和剪切便形成线性关系。

据此，桩侧摩阻力沿深度呈梯形或倒三角形分布。

如图：2．桩身下段的侧摩阻力桩身下段的侧摩阻力，取决于桩身下段的位移大小。

对于端承桩，位移较小，侧阻较小；对于摩擦桩，位移较大，侧阻力较大。

桩土相互作用阻尼系数试验结果与其他结果的对比

桩土相互作用阻尼系数试验结果与其他结果的对比智胜英（天津港建设公司，天津300461）摘要：当前如何考虑桩土之间的相互作用并将其定量化是限制基桩缺陷定量分析方法准确性的重要因素。

低应变条件下将土对桩的作用以粘滞阻尼器考虑，通过桩土相互作用试验测定桩顶速度响应并结合理论分析结果确定桩侧土在不同状态下的桩土相互作用阻尼系数。

在现有的一些研究中也有一些其他确定阻尼系数的方法，例如经过动力平衡分析得到桩侧土单位长度阻尼系数的理论表达式，实际测定表达式中各个参数即可确定相应阻尼系数；也有通过多次动静对比试验得到的阻尼系数经验值。

由于各个阻尼系数定义并不相同，参考试验时的实际情况确定各个参数，进而将不同定义的阻尼系数转化为同一量纲，分析了不同阻尼系数的差距，发现通过多次动静对比试验得到的Case 阻尼系数由于是在大应变情况下得到的，相对桩土相互作用试验得到的阻尼系数有较大差距，应用于低应变分析并不合适。

而理论推导得到的阻尼系数相对试验结果虽然并不一致，但是他们之间存在一定的相关性，进而经过拟合分析发现两者之间的比值可以表示为剪切波速的函数。

关键词：桩土相互作用；阻尼系数；低应变；拟合分析中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1003-3688（2010）03-0034-05Comparison between the Experimental Result of Pile-soil InteractionDamping Coefficient and Other ResultsZHI Sheng-ying（Tianjin Port Construction Company ，Tianjin 300461，China ）Abstract ：Now ，the significant factor which restricts the accuracy of quantitative analysis for pile defect is how to reckon the pile-soil interaction in quantitatively.Reducing the action of soil to pile to viscous damper as strain is low ，we can determine the damping coefficients of the soil around the pile in different conditions with the result of theoretical analysis and the velocity response on pile top obtained with pile-soil interaction test.There are also other methods to determine damping coefficient ，such as the empirical value of damping coefficient got with static and dynamic experiments ，the theoretical expression of the pile-soil interaction damping coefficient per unit length obtained with power balance analysis.As the definitions of damping coefficients are different ，we should define the parameters according to the practical situation before invert the damping coefficients of different definition into the same dimension.Analyzing the difference among damping coefficients,as Case damping coefficient is obtained in high strain ，it is unsuitable to use Case damping coefficient in low strain analysis.Although the damping coefficient got with theoretical derivation is inconsistent with the experimental result ，there is correlation between them.With the result of fitting analysis ，the ratio between them can be expressed as a function of shear wave velocity.Key words ：pile-soil interaction ；damping coefficient ；low strain ；fitting analysis 中国港湾建设China Harbour Engineering2010年6月第3期总第167期Jun.，2010Total 167，No.3收稿日期：2010-01-19作者简介：智胜英（1979—），女，博士，河北内邱人，从事桩土相互作用及土的工程特性等相关方面的研究工作。