第4章桩基础(4.5～4.6)

11
σγi’——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；
p—地面均布荷载
12
（3）单桩下拉荷载的计算
n
Q
n g
u
q ln si i
i 1
13
2.群桩负摩阻力的计算
考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：
n
Q
n g
n
第2层
20
(2) 求负摩阻力qsin
1层土：

' 1


'
1

i 1
eze
e1

1 2

i
zi
1 9 2 9kPa 2
淤泥质粘土属于软土，查表得n 0.15 ~ 0.25,取n 0.2
qn s1
n11'

0.2 9
1.8kPa
21
2层土：计算至9m
n g
n
u
q ln si i
i 1
1 4 0.4 21.8 7 9.2
某高层建筑采用桩箱基础，基础长33.4m， 宽30.6m，埋深4.00m。桩基采用 400mm×400mm钢筋混凝土预制桩，桩长 18m，纵横向桩的中心距均为2.0m。根据工 程地质勘察报告，该工程场地为第四纪退海 地，16.9m以上均为欠固结软弱土层，桩端 持力层为中密砂。试计算群桩中任一内部基 桩的下拉荷载（地下水位假设在基底）。
u
q ln si i
i 1
5.4.4 3
n

sax
say
/

d

qn


s
m

d 4

5.4.4 4
式中n—中性点以上土层数; li—中性点以上第i土层的厚度;
ηn—负摩阻力群桩效应系数。 14
群桩效应
群桩效应可按等效圆法计算，即假设独立单
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
qn si
ki
tan
i'
' i
nii'
(5.4.4 1)
式中：qsin—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，取正摩阻力标准值设计；
ki——土的侧压力系数 σi’—桩周第i层土平均竖向有效覆盖应力； ξni—桩周第i层土负摩阻力系数，可按表5.4.4-1 取值。
5
4.5.1 产生负摩擦的条件和原因
3．负摩擦的传递机理
6
4.5.2 负摩阻力的计算
1.单桩负摩阻力的计算 2.群桩负摩阻力的计算
7
4.5.2 负摩阻力的计算(补)
1．单桩负摩阻力的计算 (1)中性点的位置 (2)负摩阻力计算
8
(1)中性点的位置
中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，
10
4.5.2 负摩阻力的计算
σi’的计算

' i

p


'
i

'
i

i 1
eze
e1

1 2

i
zi
(5.4.4 2)
地面荷载与土的自重压力之和
式中：γi 、γe—分别为第i计算 土层和其上第e土层的重度，地 下水位以下取浮重度；Δzi 、 Δze——第i层土、第e层土的厚 度；
基础工程
第4章 桩基础
§4.5～§4.6
1
本讲内容
§4.5 桩的负摩擦问题 §4.6 桩的水平承载力
2
§4.5 桩的负摩擦问题
4.5.1 产生负摩擦的条件和原因 4.5.2 负摩阻力的计算 4.5.3 减少负摩阻力的措施
3
4.5.1 产生负摩擦的条件和原因
1．正负摩擦 及中性点

' m

29
9
78

8.22kN/m3
qsn

2 1.8
9
7 9.2

7.56kN/m3
23
n

sax
say
/

d

qn


s
m

d 4


2.0 2.0
2.721


0.452
7.56 8.22

0.452 4

n
Q

Fra Baidu bibliotek' 2


'
2

i 1
eze
e1

1 2

i
zi
9 2 1 7 8 46kPa 2
粉质粘土，查表得n 0.15 ~ 0.25,取n 0.2
qn s2

n2
' 2
0.2 46 9.2kPa
22
(3)求ηn（按式4-41） sax=say=2.0m，d=1.13b=1.13×0.4=0.452m
原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相等的条件
确定，但影响中性点位置的因素较多，工程上
一般采用经验值ln/l0(可压缩土层厚度)（表 5.4.4-2 ）
持力层性质
中性点深度比 ln/l0
黏性土、粉 土
0.5~0.6
中密以上 砂
0.7~0.8
砾石、卵 石
0.9
基岩 1.0
9
4.5.2 负摩阻力的计算
(2)负摩阻力计算
4
4.5.1 产生负摩擦的条件和原因
2．产生负摩擦的条件和原因
（1）桩穿越较厚松散填土（青州市政府住宅 楼、寿光抽纱厂）、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。
Ar Ae

sax say
re2
sax
qn
say
/


d


s
m

d 4

5.4.4 4
Ar 矩形面积，Ae 圆形面积 sax、say－分别为纵横向桩的中心距
n 1，当计算n > 1时，取n＝1。
注：方桩 d=1.13b
16
课堂练习题
桩单位长度的负摩阻力由相应长度范围内半
径re形成的土体重量与之等效
dqn s



re2


d2
4



m
解得
dqn d 2
re
s
4
m
γm—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）。
qn -中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力 s 15
群桩效应系数
n

17
承台底以下土层分布
土层序号 1 2 3
土类 淤泥质黏土
淤泥 黏土
厚度m 2 8 6.9
有效重度kN/m3 9 8 11
注：淤泥质黏土、淤泥均属软土
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解题步骤：
（1）求中性点的位置 （2）求各层土的负摩阻力 （3）求ηn （4）求下拉荷载
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解：
（1） 中性点的位置 l0=16.9-4.0=12.9m 查表5.4.4-2得ln/l0＝0.7，则 ln＝0.7×12.9 ＝9.03m，取ln＝9.0m，计算至