基桩负摩阻力的计算

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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。

桩基负摩阻力计算

桩基负摩阻力计算桩基负摩阻力是指在桩基施工过程中，桩基锚固深度以下的土层与桩基之间产生的负摩阻力。

它是桩基在受到荷载时所能产生的抗拔能力的重要指标之一。

正确计算桩基负摩阻力对于保证桩基的安全和稳定至关重要。

桩基负摩阻力的计算是基于摩擦作用和有效应力理论的。

摩擦作用是指土体颗粒间由于相互接触而产生的抗拔力，它与土体密实程度、土壤类型、桩身形状等因素相关。

有效应力理论是指土体中由于土层破坏或变形而引起的有效应力改变，有效应力的变化会影响负摩阻力的大小。

在计算桩基负摩阻力时，需要确定以下几个关键因素：1.土壤特性：土壤的类型、孔隙比、含水量等会影响负摩阻力的大小。

通常可以通过现场土壤取样和实验室试验来获取土壤特性参数。

2.桩身形状：桩的形状、直径、长度等都会对负摩阻力的计算产生影响。

不同形状的桩会受到不同的桩土侧阻力分布。

3.荷载：荷载的大小和施加方式都会对负摩阻力的计算产生影响。

一般情况下，负摩阻力随着施加荷载的增大而增大。

计算桩基负摩阻力的常用方法包括摩擦桩法和剪切桩法。

摩擦桩法是指土体与桩体之间通过摩擦力传递荷载，桩基负摩阻力的大小与侧面土壤的负摩阻力成正比。

剪切桩法是指通过土壤与桩体之间的剪切破坏形成负摩阻力，桩基负摩阻力的大小与土壤的剪切强度参数相关。

计算桩基负摩阻力的步骤如下：1.确定桩的直径和长度，以及桩基的锚固深度。

2.根据现场土壤取样和实验室试验结果，确定土壤特性参数，如饱和黏聚力、内摩擦角、重度等。

3.根据桩身形状和荷载大小，选择适当的计算方法，如摩擦桩法或剪切桩法。

4.进行负摩阻力的计算，根据土壤特性参数和桩身形状，采用相关公式或曲线来计算负摩阻力的大小。

5.验证计算结果的合理性，进行桩基负摩阻力的安全检查，确保其能够满足工程要求。

需要注意的是，桩基负摩阻力的计算是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。

为了保证计算结果的准确性，建议在计算过程中进行合理的取样和试验，尽可能考虑实际情况中的各种因素。

桥梁桩基负摩阻力的计算

K2γ( h - 3) 〕= π×0. 62 ×2 ×
0. 7 ×0. 72 ×〔500 + 5. 0 ×13. 6 ×
(34 - 3) 〕= 2 973 (kN) 式中 :γ= 13. 6 kN/ m3 。
4) 作用于桩顶上的设计荷载 (计算略) :
P1 = 2 900 ( kN) 5) 桩身自重 :
等 ,则该土层的负摩阻力强度的最大值可按
下式计算 :
f =γh Ktg <
(3)
式中 :γ—土的容重 ( kN/ m3) ;
h —计算处深度 ( m) ;
K —土的侧压力系数 ,钻孔桩取静止土
P1 + P5 - P6 < 1/ K1 ( P2 + P3) - P4/ K2 (5) 式中 : P1 —作用于桩顶上的设计荷载 ;
- 30 m ,因持力层为坚固土 ,故取 h1 = 1. 0 h3 = 3. 5 + 1 + 5. 2 = 9. 7 (m) 。
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力的大小取决于土的抗剪强度。据有关文献建议 :在软弱粘土层中 ,其负
需要指出的是 ,利用 (4) 式求算作用于单桩上的极限负摩阻力不应大于单桩所分配承
摩阻力强度最大值为
受的桩周下沉土重 (按相邻桩距之半计算 ,其
f = 1/ 2 qu
(2)
式中 : f —负摩阻力强度的最大值 ( kPa) ;
桩的负摩阻力强度与基桩的沉降以及桩

多层地基单桩负摩阻力的数值模拟计算ppt课件

d
XiXi1
代入
2
dz
h
ih i 1 h E p 2 A p d d z 2 U zi U S b z g A p i d z
P iS i P i 1 S i 1 m ig i 2
可得
E 2 ph A p X i 1 X i 2 U 4 T S fh f2 X iX i 1 2
P 0 S 0 z S b d a g S b d v P b S b
1 20HEpApd dz2dzmgSb2
将上式展开，移项可得：
0 H E p 2 A p d d z 2U zU Sb zgA p dz
P0S0 PbSb mg2
上式以整体桩身为分析对象，即桩身i个单元能量平衡的叠加。假设以桩身单元i为分析对象，如下图，那么有
二、桩身平衡方程
假定桩身不产生塑性变形，忽略桩侧土压力对桩体产生的横向变形，那么弹性桩身在竖直方向满足能量守恒,由此推得桩身能量平衡方程。
由桩身的变形位移协调关系可推导出桩身的位移协调方程。
将两个方程联立，即可迭代求解桩身各单元轴力、摩阻力以及位移。
1.桩身能量平衡方程
桩身在土中的总势能由桩身变形能 W u 及势能增量W p 两部分组成
建立一个描画该能量传送过程的能量平衡方程。
从讨论桩身变形能与外力做功之间的关系出发，将能量法方程引入负摩阻力的数值计算。
1.桩与桩周土的单元分割
在桩长L范围内,层状地基土用n+1个节点分割成n 个层元,每个层元厚度均为h。
桩身分割成n个杆单元，节点自在度为1，即只思索节点竖向位移。
主要思绪
一、基桩负摩阻力的产生过程，本质上是桩周土沉降与桩身之间能量交互传送的过程。

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）。

软土地基桩基负摩阻力简化计算方法

软土地基桩基负摩阻力简化计算方法随着城市化的发展，建筑物的高度和质量不断提高，软土地基作为一种常见的基础类型，在建筑工程中得到了广泛应用。

而在针对软土地基的基础设计中，桩基扮演着非常重要的角色。

为了减少桩基工作量，许多工程师选择利用软土地基的负摩阻力来提高桩基承载力。

下面介绍一种适用于软土地基的桩基负摩阻力简化计算方法。

首先，我们需要了解什么是软土地基桩基负摩阻力及其作用。

软土地基较弱，传统的桩基承载力设计难以满足要求。

负摩阻力指的是桩身在沉降过程中，随着桩与土壤间的接触面积增大，产生的上反力。

对于深埋的桩基而言，负摩阻力是桩基承载力的重要组成部分。

因此，利用软土地基负摩阻力提高桩基承载力，可以有效减少总桩数，节约工程成本。

其次，我们需要掌握软土地基桩基负摩阻力计算的一般方法。

目前，常用的负摩阻力计算方法包括：综合法、分类法和简化法。

其中，综合法和分类法需要较为复杂的计算和实验数据，难以在实际工程中应用。

而简化法由于其具有计算简便、可靠性高等优点，成为了最常用的负摩阻力计算方法之一。

简化法的核心思路在于，通过人工挖掘的孔洞或者机械开挖的土壤样品来获取土性参数，进行合理的假定和简化，然后应用相关公式进行计算。

在软土地基桩基负摩阻力计算中，常用的简化法有下列两种：1. 等效固结厚度法这种方法的主要假设是，土层只在与桩壁接触的一定深度范围内发生变形，而桩身下面的土体则不发生变形。

将土层压缩变化量进行积分，得到该深度范围内等效固结厚度，根据等效固结厚度计算桩基负摩阻力。

2. 摩阻力系数法此方法假定土壤与桩壁之间存在一定的摩阻力，通过分析其与桩壁间封闭空气的作用关系，得到摩阻力系数，并根据相应的公式进行计算。

最后，需要指出的是，选择合适的方法和计算参数极为重要，尤其是在灰、黏土等非同质土壤中，简化法的可靠性和适用性可能会受到一定影响。

因此，在实际软土地基桩基负摩阻力计算中，需要综合考虑地质条件、桩基类型、土壤类型等因素，选择最合适的计算方法，并结合实验和现场观测数据进行合理调整。

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）。

桩侧负摩阻力的计算

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

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。

基桩负摩阻力的计算过程及工程应用探讨

94-2008）5.4.4 条第 1 款规定，
=
=70+0.5×
=70+0.5×（18-10）×8=102Kpa ；
=
=70+
+0.5×
×8+0.5×（20-10）×7=169Kpa ；
=70+（18-10）
由规范式 (5.4.4-1) 可知：
；故取
。
由规范式 (5.4.4-3)，取
（单桩基础），
五、基桩负摩阻力参考算例某端承桩，采用泥浆护壁灌注桩，桩径 1000mm，桩长 16m，桩周土性参数如图 3 所示，已知黏土 ξn=0.25，粉土 ξn=0.30，当地面大面积堆在为 70Kpa 时，试算由于负摩阻力产生的下拉荷载为多少。首先应确定计算中性点所在的位置，取 ln/l0=1.0， ln=1.0l0=1.0×（8+7）=15m。其次确定：由《建筑桩基技术规范》（JGJ
192
技术应用
图2 桩基负摩阻力示意图
图3 桩周土层参数示意图
四、减小桩基负摩阻力的措施工程的质量以及安全储备是极其重要的。在实际工程设计以及现场基础施工中，应当采取有效的措施，减小或消除桩侧负摩阻力产生的不利影响。根据已知的工程经验，本文总结了以下几种消除负摩阻力的典型方法：（1）夯实法：在工程桩施工之前，应先对新近的填土进行地基处理，采用预压夯实，从而降低土的压缩性，待实测土的沉降基本达到稳定，再进行后续桩基础的施工。但是此种方法需要的时间周期比较长。（2）地基处理法：通过一系列的地基处理方式，对产生负摩阻力的桩侧土层进行加固处理，消减其产生的负摩阻力，从而提高桩基的承载力。主要的方式有深层搅拌桩、强夯、挤密土桩等办法，降低浅层地基土压缩性，较小其沉降量，从达到减少负摩阻力的效果。（3）缩小桩径法：在承载力满足设计要求的前提下，尽量缩小桩的直径，从而减小每根桩所承受的负摩阻力。（4）桩身处理法：通过对桩身进行技术处理，如使用套管桩，或者桩与套管之间涂满润滑油；从而降低桩土之间的摩擦，使得桩侧负摩阻力变小，这种处理工艺操作起来比较简单，而且效果比较显著，安全可靠，在目前的应用也是最广泛的。

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。

负摩阻力计算实例

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）。

负摩阻力计算

5#栋车间基桩负摩阻力计算一、土层信息选取最不利钻孔ZK595计算，钻孔岩土层分布如下：（1）、土层编号1：填土层土层厚度h1= 15.8m;负摩阻力系数ζn=0.30（2）、土层编号2：粉质黏土层土层厚度h2=5.0m;极限侧摩阻力标准值qsk=53Kpa;负摩阻力系数ζn=0.25（3）、土层编号3：全风化花岗岩土层厚度h3=0.5m;极限侧摩阻力标准值qsk=140Kpa;极限端阻力标准值qpk=5000Kpa;（4）、土层编号4：强风化花岗岩土层厚度h4=11m;极限侧摩阻力标准值qsk=220Kpa;极限端阻力标准值qpk=7000Kpa;二、单桩竖向承载力特征值计算桩采用直径为400的预应力混凝土管桩（型号为PHC-500-A-100-H），设计净桩长为9m。

根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.5.6.4条，单桩竖向承载力特征值按下式估算：R a=q pa A p+u pΣq sia l i=7000X3.14X0.4²/4+3.14X0.4X220X9=879.2+2486.08=3366.08KN三、基桩负摩阻力计算根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.4.2条，桩穿越较厚松散填土，计算桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。

桩端持力层为强风化花岗岩，按表5.4.4-2，l n/l0=1.0,桩周软弱土层下限深度l0=20.8m,则自桩顶算起的中性点深度为l n=20.8m.桩侧负摩阻力根据勘察报告取值，已知素填土负摩阻力系数ζn=0.30，粉质黏土负摩阻力系数ζn=0.25。

已知地面无堆载（即P=0），地下水位标高为-10.93m(绝对标高265.27)。

第一层素填土自重引起的桩周平均竖向有效应力：地下水位以上：σr10=0.5X18X10.93=98.37Kpa;地下水以下至第二层粉质黏土顶面：σr11=10.93X18+0.5X（18-10）X4.87=216.22Kpa;则σ1=98.37+216.22=314.59Kpa;第二层粉质黏土自重引起的桩周平均竖向有效应力：Σr2=10.93X18+4.87X（18-10）+0.5X（16.8-10）X5.0=252.70Kpa;q s1=ζn1σ1=0.30X314.59=94.38Kpa;q s2=ζn2σ2=0.25X216.22=54.06Kpa;本工程为两桩承台计算，不考虑群桩效应，则ηn=1.0;对于不考虑群桩效应作用，基桩下拉荷载：Qg=ηn uΣq sia l i=1.0X3.14X0.4X(94.38X15.8+54.06X5)=2212.45KN 则估算单桩竖向承载力特征值R a=3366.08 KN-2212.45 KN=1153.63KN 可取R a=900 KN。

基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式

基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式桩基负摩阻力是指地下渗透压力作用下，桩身周围土壤对桩身的阻力，通常被作为桩基承载力的一部分而考虑。

在工程中，精确地计算桩基负摩阻力是十分重要的，因为它直接影响到桩基承载力的计算和结构设计的选型。

本文将介绍基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式。

抛物线法是一种利用离散点数据拟合得到抛物线拟合曲线的方法，它是众多拟合曲线的一种。

在土力学中，抛物线法被广泛应用于估算桩基负摩阻力，因为桩身周围土体的应力分布符合抛物线分布规律。

具体来说，抛物线法主要是采用三点法、五点法或更多点进行拟合，并得到最终的拟合曲线。

假设某一桩基周围的土体单位体积重为γ，桩顶荷载为Q，桩往下挖掘的深度为h，截面积为A，桩体模量为EA，桩体的直径为D。

则该桩基承载力的计算如下：Qs = Qb + Qm其中，Qb为基础摩阻力，Qm为负摩阻力。

下面我们将着重介绍基于抛物线法的负摩阻力计算公式。

负摩阻力计算公式如下：Qm = πD ∫(γh±B√(2γh/EA))(x^2-Dx+h^2)dx其中，B为拟合抛物线的参数，可以用拟合得到的抛物线方程中的参数a、b、c表示。

由于本文的重点不在于抛物线的求解方式上，这里不做进一步介绍。

从上述公式可知，计算负摩阻力需要对积分上下界内的函数进行求解。

为了方便计算，根据经验规律，我们通常会取B为1.2225D，将上下界重新表示为：下界：γh-1.2225B√(2γh/E A)其中，积分下限表示了土体的有效应力，积分上限表示了土体的比较均匀的分布（最大压力和最大拉力处的土体摩擦力相等）。

参考文献：[1] 冯玉刚，胡华，戴伟. 基于抛物线拟合的桩基负摩阻力估算方法[J]. 长江科学院院报，2009，26(3):31-35.。

负摩阻力

可能做勘察的接触的比较少，这是注册岩土考试必备技能。

根据建筑桩基规范公式5.4.4-1，负摩阻力标准值=负摩阻力系数*土层平均竖向有效应力。

然而，作为填土，并不一定整层都存在负摩阻力，这就涉及到一个中性点的问题。

根据表5.5.4-2可以查到中性点深度比。

可能这么说，你会云里雾里，我举个例子验算一下。

1、假设填土成分主要为黏性土，负摩阻力系数取0.3；
2、填土厚度为10米，桩端持力层为基岩，则中性点深度比为1。

所以中性点深度为10米，填土整层都存在负摩阻力；
3、填土的重度假设为17，地下水深度为4米；
4、不考虑地面存在堆载的情况，则土层平均竖向有效应力=填土层中点的有效自重应力，层中点为5米，这里地下水深度为4米，则4-5米应为浮重力。

则填土层平均竖向有效应力=17*4+（17-10）*1=75；
5、则负摩阻力=0.3*75=22.5kpa；
6、最后，你跟你报告中提供的填土的正摩阻力对比下，如果负摩阻力大于正摩阻力，则负摩阻力数值取正摩阻力，就是说负摩阻力不大于正摩阻力，这是硬性规定。

至此，负摩阻力计算完毕。

但是，一般这一步应该设计很容易完成，到底需不需要勘察提供，值得商榷。

桩基负摩阻力计算

桩基负摩阻力计算桩基负摩阻力是指在土层中桩身下方产生的摩阻力，它是桩基承担的主要力量之一。

在桩基设计和施工过程中，准确计算和估算桩基负摩阻力非常重要。

本文将介绍桩基负摩阻力的计算方法，并详细讲解其计算步骤和影响因素。

我们需要了解什么是桩基负摩阻力。

桩基负摩阻力是当桩身插入土层时，由于土层颗粒与桩身之间的接触而产生的摩擦力。

根据土力学理论，负摩阻力可以分为皮摩阻力和端摩阻力。

其中，皮摩阻力是指土层对桩身侧面的阻力，而端摩阻力是指土层与桩基底面的接触面积产生的阻力。

计算桩基负摩阻力的步骤如下：第一步：确定桩的净竖向荷载。

根据工程设计和土力学原理，确定桩的设计荷载，包括竖向荷载和水平力。

竖向荷载能够直接作用于桩基负摩阻力的产生。

第二步：确定桩身的面积。

根据桩的形状和尺寸，计算桩身的面积。

常见的桩形状有圆形、方形和桥台形。

根据桩身形状的不同，计算桩身的面积可以采用相应的公式。

第三步：确定土层的侧面摩阻力系数。

侧面摩阻力系数是指土层对于桩身侧面摩阻力的抵抗程度。

根据土层性质、桩身表面状态和桩身形状，可以选择相应的侧摩阻力系数。

第四步：计算侧面摩阻力。

依据负摩阻力理论，计算土层对桩身侧面的摩阻力。

公式可以表示为F1 = α1 × A × P，其中F1为侧面摩阻力，α1为侧摩阻力系数，A为桩身的面积，P为施加在桩上的竖向荷载。

第五步：确定土层的底面摩阻力系数。

底面摩阻力系数是指土层与桩基底面的接触面积产生的阻力。

根据土层性质、桩身形状和底面形状，选择相应的底摩阻力系数。

第六步：计算底面摩阻力。

根据负摩阻力理论，计算土层与桩基底面的接触面积产生的摩阻力。

公式可以表示为F2 = α2 × A × P，其中F2为底面摩阻力，α2为底摩阻阻力系数，A为桩身的面积，P为施加在桩上的竖向荷载。

第七步：计算总的负摩阻力。

将侧面摩阻力和底面摩阻力相加即得到总的负摩阻力。

F = F1 + F2。

桩基础负摩阻计算

桩基础负摩阻力计算
桩直径 D 桩面积 A 桩周长 u 地面超载 p 地下水标高
0.5 m 0.196 m2 1.571 m
5.00 kpa -1.80 m
钻孔编号
土层
1 填土
2 淤泥质粉质粘土
中性点
层顶标高
厚度(m)
正摩阻力标准值(Kpa)
2.05 -1.95
4.00 21.30
0.00 7.00
ζn 0.15~0.25 0.25~0.40 0.35~0.50 0.20~0.35
中性点深度ln
表5.4.4-2
持力层性质黏性土、粉土中密以上砂砾石、卵石
中性点深度比 ln/l0
0.5~0.6
0.7~0.8
0.9
基岩 1
中性点深度ln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。
中性点深度由《建筑桩基技术规范》 (JGJ9 42008) 表 5.4.4 -2确定。
本表格考虑地面超载和地下水共同作用下的负摩阻力。
负摩阻力系数ζn
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
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
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； 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。

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。

基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式

基于抛物线法的桩基负摩阻力估算公式
抛物线法是利用抛物线形状来近似描述桩基负摩阻力分布的方法。

在桩基设计中，负摩阻力是指桩身在施工过程中邻近土层对其下端的阻力。

该阻力是由土体的侧向压缩引起的，通常会对桩基的承载力产生一定的影响。

准确估算负摩阻力是桩基设计的关键之一。

抛物线法通过将土体对桩身的负摩阻力分布近似为一条抛物线来进行估算。

其基本思想是假设土体对桩身的负摩阻力随深度变化呈抛物线分布，即负摩阻力
f = a*z^2 + b*z + c
f为负摩阻力，z为深度，a、b、c为用来描述抛物线形状的参数，需要通过实测数据或经验公式进行确定。

在实际应用中，估算土体对桩身的负摩阻力时，可以采用以下步骤：
1. 确定桩身的下端深度z1和上端深度z2，即需要估算负摩阻力的深度范围。

2. 利用实测数据或经验公式确定抛物线参数a、b、c的值。

这些值可以根据类似工程案例的实测数据进行拟合，或者根据地质情况和经验公式进行估算。

3. 计算负摩阻力。

根据抛物线法的公式，代入深度z的值，计算得到相应的负摩阻力。

需要注意的是，抛物线法只是一种近似估算方法，其准确性取决于参数的确定和实测数据的可靠性。

在工程实践中，建议结合其他地质资料和现场观测数据，综合分析进行桩基负摩阻力的估算。