桩基负摩擦力 ppt课件

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i
4.桩基础
当地面分布大面积荷载时：
i' p'i
' i
m i11mzm12izi
q
n si
—第 i 层土桩侧负摩阻力标准值；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；
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n i —桩周第 i 层土负摩阻力系数，按表5.4. 4-1 取值；
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—由土自重引起的桩周第 i 层土平均竖向有效应力；
由相对位移可知，在 o 点以上桩受负摩阻力，在 o 点以下桩受正摩阻力，所以 o 点定义为中性点。
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+qs -qs
Nz
分析可知：
在 O 点桩的轴力
达到最大，即轴
力分布曲线在该
点的斜率为 0 ，
然后可求出桩身
侧阻力的分布。
关于中性点的位置与桩周土的压缩性、变形条件、土层分 布及桩的刚度等因素有关，较难确定。而且中性点还随时间而 变化。实际工程中，我们可以参考《桩基规范》给出的中性点 深度与桩长的比值，表5.4.4-2
Q
n g
，并可按下式验
算基桩承载力：
Nk Qgn Ra
注：本条中基桩的竖向承载力特征值 R a 只计
中性点以下部分侧阻值及端阻值。 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。
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1. 5. 负摩阻力的计算 根据大量工程实践和试验表明，贝伦提出的 “有
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4.5 桩的负摩阻力
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正摩阻力
负摩阻力
桩侧摩阻力示意图
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＞1时，取 =1。
【例题】某端承灌注桩桩径1.0m，桩长22m，桩周土性 参数如图所示，地面大面积堆载 p=60kPa，桩周沉降变 形土层下限深度 20m，试按桩基规范计算下拉荷载标 准值（已知中性点深度 Ln / L0=0.8，粘土负摩阻力系数 取0.3，粉质粘土负摩阻力系数取0.4，负摩阻力群桩效
效应力法” 较为接近实际。我国《建筑桩基技术规范》 （JGJ 94-2008 ）采用该法计算负摩擦力标准值。
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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： o 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：
qsni nii'
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：
负摩阻力系数 n n
0.15～0.25 0.25～0.40 0.35～0.50 0.20～0.35
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；
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考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：
n
Qgn n u qsnili i1
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中性点深度 ln 一般应按桩周土层沉降与桩沉降相 等的条件计算确定，也可参照表 5.4.4-2 确定。
表5.4.4-2 持力层性质
中性点深度 黏性土、粉土 中密以上砂 砾石、卵石
中性点深度比
0.5~0.6
0.7~0.8
0.9
ln / l0
基岩 1.0
注：1 ln , l0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度；
n saxsay/dqm sn d4
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式中 n —中性点以上土层数；
li —中性点以上第 i 土层的厚度；
n —负摩阻力群桩效应系数； sax 、 say —分别为纵横向桩的中心距；
q
n s
— o 以上桩周土厚度加权平均负摩阻力标准值；
m — o 以上桩周土层厚度加权平均重度。
对于单桩基础或按上式计算的群桩效应系数 n
2 桩穿过自重湿陷性黄土层时，ln 可按表列值增大10％（持力层为基岩除外）；
3 当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取 ln= 0
、
4 当桩周土层计算沉降量小于 20mm 时，ln 应按表列值乘以 0.4~0.8 折减。
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1.4. 桩基规范关于桩的负摩阻力的相关规定
下面情况中的桩基，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： 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； 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； 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。
桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起；
—桩周第i 层土平均竖向有效应力；
i
—分别为第i 计算土层和其上第m 土层的重度，
i m 地下水位以下取浮重度；
—第i 层土、第m层土的厚度；
z i —zm地面均布荷载。
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表5.4.4-1
土类 饱和软土 黏性土、粉土
砂土 自重湿陷性黄土
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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1. 桩的负摩阻力概念 正摩阻力：桩相对于周围土向下运动，土对桩
施加向上的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩承载 力的一部分。
负摩阻力：桩相对于周围土向上运动，土对桩 施加向下的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩荷载 的一部分，减少了桩的承载力，还可能引起较大的 沉降。
桩身负摩阻力的分布与桩周土与桩的相对位移 相关，一般除了支撑于基岩上的非长桩以外，都不 是沿桩身全部分布着负摩阻力。
4.桩基础
se sp ss
ca
S位移
ln 负摩擦区
s e 地面土沉降量
s p 桩端的下沉量
s s 任一截面下桩的压缩量
a b 线桩周土的下沉量分布
o bd
lf 正摩擦区 c d 线桩各截面的位移分布
4.桩基础
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：
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：
Nk Ra
4.桩基础
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
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1. 2. 产生负摩阻力的原因
桩周有较大的堆载，引起桩周土的固结； 桩穿过欠固结的软粘土或新填土进入硬持
力层，土层产生自重固结下沉； 软粘土地区，地下水下降或深基坑开挖降水等
引起桩周土下沉； 黄土中的桩，地基土湿陷作用引起桩周土下沉； 砂土液化和冻土融化。
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1. 3. 负摩阻力的分布