桩的负摩阻力及有关问题
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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。
深基坑下的桩上部都会承受向上摩阻力 是否都需要考虑其对基础承载力的影响？
不管是抗压桩还是抗拔桩，在沉桩、受荷和沉降发 展构成中都会产生不断的桩土相对变形，产生向上 或向下的附加摩阻力。 问题是不理解两种极限状态的设计概念。承载能力 极限状态的研究必须从承载力临界极限状态出发， 不必拘泥于某个中间状态。 附加摩阻力的影响主要表现在基础沉降上。
筑物，它的沉降主要是淤泥质土层的固结和 流变，而不是弹性变降计算算不出他对基础沉降有任何有作用。
桩基础的沉降计算是一种经验性的凑答数方法， 不是客观的理论描述。 规范中没有给出桩身作用附加摩阻力后的沉降 计算方法。
谢 谢
桩的 摩阻力、负摩阻力
及有关问题
裴捷 2018.4
桩侧摩阻力是怎样形成的？ 桩侧负摩阻力又是怎样形成的？
桩侧摩阻力产生的条件
一．产生在靠近桩侧的土体中
二．是因桩侧土体产生了剪切变形 三．与土体的抗剪强度有关
刺入变形是桩基础的主要特征
桩侧摩阻力产生的条件
一．产生在靠近桩
侧的土体中 二．是因桩侧土体 产生了剪切变 形 三．与土体的抗剪 强度有关
工程实例：浙江沿海某别墅区
，三层联排别墅，一层地下室。沿海 滩涂堆填区。有近36～46米厚的淤泥 质土层，设计采用50多米长的预应力 管桩。作用于粉质黏土层上。 但结构封顶后，房屋出现了最大达0.9 ％的不均匀沉降。
地质条件
36米~46米厚淤泥质粘土 或淤泥质粉质粘土
压缩层的影响厚度
工程场地施工概况
2. 桩土间剪应变若变化
，负摩阻力就立即变 化。
对于大部分摩檫桩， 对承载力没影响，只对沉 降有影响
中性点的设计计算概念是对的。 目前规范的做法是错的。
桩的沉降和桩侧土体的沉降都有一个很长 的发展过程。桩侧摩阻力一直在变化的。 桩的承载力是以桩的极限承载力状态为准 实际工作状态的研究无法得出关于极限承 载力的结论。
是导致建筑物出现不均匀沉降的主要因素。 处理好填土，房屋不均匀沉降可以缓解。
建筑物沉降分析、计算
该类地质条件上的建筑物在建筑竣工时产生
的沉降绝不会超过最终沉降量的一半，在结 构刚封顶时沉降更不超过最终沉降量的1/4。 沉降的延续时间至少要在竣工后5年以上， 甚至长达二十、三十多年。
类似于本工程，建造于深厚淤泥质土层上建
2# 和 3# 地库之间现状（吊脚处已回填，道路未回填） 4#地库东侧现状（未回填） 1# 和 2# 地库之间现状（土方回填高度约 4# 和 5# 地库之间现状（土方回填高度约 1.2m） 2.4m~2.9m） 5#地库北侧现状（土方回填高度约2.5m）
回填土后，间隔了一段时间， 开始发现沉降加大的现象
、71#），累计沉降量已达106.2~171.5mm，
沉降速率最大值为0.900mm/d 。
图4-23 50#楼沉降~时间关系曲
（a） 一层楼面
（b） 一层主梁
40#、49#、50#和67#楼的倾斜率已达到0.0045~0.0095，均超出
0.004；其中40#和50#楼的倾斜值超过了0.007，已达危房标准。
（a） 一层楼面 （b） 一层主梁 49#楼开裂情况
（a） 一层楼面 （b） 一层主梁 50#楼开裂情况
2016年3月底至2016年7月的场地情况
于2016年3月底，提出以下两点建议：
1、对40#、50#、51#、67#、68#楼区域进 行卸土，并恢复对这几栋楼的沉降观测；
2、依据业主提供的资料由我们对沉降进行计
在建筑物的沉降 稳定之前， 桩、土之间不断 产生新的相对变 形 桩侧摩阻力的分 布一直在变化中
一个异常重要的结论：
桩侧极限摩阻力是
在成桩过程中被大大削弱了的 桩侧土体抗剪强度
原状土的抗剪强度
桩侧极限摩阻力是被大大削弱了 的桩侧土体抗剪强度
解释了桩的承载力会随时间增长现象
解释了后注浆提高桩的承载力的现象 解释了桩的刺入变形的现象。
单桩极限承载力远大于与水泥搅拌桩同直径的
预应力管桩。 其原因：成桩过程中，对桩侧土体的扰动破坏
相对较小。
产生负摩阻力 的原因
负摩阻力产生不良影响？
有不同的意见：
1. 减小单桩承载力，中
性点的概念的计算方 法。 目前这种意见占主导地 位，但在工程实践中常常 行不通。
负摩阻力产生不良影响？
有不同的意见：
算分析。
现场于2016年6月8日至2016年6月25日进行了卸土
40#楼北侧卸土后现状
50#和51#楼之间卸土后现状
67#和68#楼卸土后现状
50#楼
累计沉降
变化速率
回弹
变化速率为 -0.545mm/d
重新卸土后建筑物沉降数据显示：局部观
测点出现了回弹情况，回弹速率最大值为 0.545mm/d；这充分说明了，大面积填土
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。
深基坑下的桩上部都会承受向上摩阻力 是否都需要考虑其对基础承载力的影响？
不管是抗压桩还是抗拔桩，在沉桩、受荷和沉降发 展构成中都会产生不断的桩土相对变形，产生向上 或向下的附加摩阻力。 问题是不理解两种极限状态的设计概念。承载能力 极限状态的研究必须从承载力临界极限状态出发， 不必拘泥于某个中间状态。 附加摩阻力的影响主要表现在基础沉降上。
筑物，它的沉降主要是淤泥质土层的固结和 流变，而不是弹性变降计算算不出他对基础沉降有任何有作用。
桩基础的沉降计算是一种经验性的凑答数方法， 不是客观的理论描述。 规范中没有给出桩身作用附加摩阻力后的沉降 计算方法。
谢 谢
桩的 摩阻力、负摩阻力
及有关问题
裴捷 2018.4
桩侧摩阻力是怎样形成的？ 桩侧负摩阻力又是怎样形成的？
桩侧摩阻力产生的条件
一．产生在靠近桩侧的土体中
二．是因桩侧土体产生了剪切变形 三．与土体的抗剪强度有关
刺入变形是桩基础的主要特征
桩侧摩阻力产生的条件
一．产生在靠近桩
侧的土体中 二．是因桩侧土体 产生了剪切变 形 三．与土体的抗剪 强度有关
工程实例：浙江沿海某别墅区
，三层联排别墅，一层地下室。沿海 滩涂堆填区。有近36～46米厚的淤泥 质土层，设计采用50多米长的预应力 管桩。作用于粉质黏土层上。 但结构封顶后，房屋出现了最大达0.9 ％的不均匀沉降。
地质条件
36米~46米厚淤泥质粘土 或淤泥质粉质粘土
压缩层的影响厚度
工程场地施工概况
2. 桩土间剪应变若变化
，负摩阻力就立即变 化。
对于大部分摩檫桩， 对承载力没影响，只对沉 降有影响
中性点的设计计算概念是对的。 目前规范的做法是错的。
桩的沉降和桩侧土体的沉降都有一个很长 的发展过程。桩侧摩阻力一直在变化的。 桩的承载力是以桩的极限承载力状态为准 实际工作状态的研究无法得出关于极限承 载力的结论。
是导致建筑物出现不均匀沉降的主要因素。 处理好填土，房屋不均匀沉降可以缓解。
建筑物沉降分析、计算
该类地质条件上的建筑物在建筑竣工时产生
的沉降绝不会超过最终沉降量的一半，在结 构刚封顶时沉降更不超过最终沉降量的1/4。 沉降的延续时间至少要在竣工后5年以上， 甚至长达二十、三十多年。
类似于本工程，建造于深厚淤泥质土层上建
2# 和 3# 地库之间现状（吊脚处已回填，道路未回填） 4#地库东侧现状（未回填） 1# 和 2# 地库之间现状（土方回填高度约 4# 和 5# 地库之间现状（土方回填高度约 1.2m） 2.4m~2.9m） 5#地库北侧现状（土方回填高度约2.5m）
回填土后，间隔了一段时间， 开始发现沉降加大的现象
、71#），累计沉降量已达106.2~171.5mm，
沉降速率最大值为0.900mm/d 。
图4-23 50#楼沉降~时间关系曲
（a） 一层楼面
（b） 一层主梁
40#、49#、50#和67#楼的倾斜率已达到0.0045~0.0095，均超出
0.004；其中40#和50#楼的倾斜值超过了0.007，已达危房标准。
（a） 一层楼面 （b） 一层主梁 49#楼开裂情况
（a） 一层楼面 （b） 一层主梁 50#楼开裂情况
2016年3月底至2016年7月的场地情况
于2016年3月底，提出以下两点建议：
1、对40#、50#、51#、67#、68#楼区域进 行卸土，并恢复对这几栋楼的沉降观测；
2、依据业主提供的资料由我们对沉降进行计
在建筑物的沉降 稳定之前， 桩、土之间不断 产生新的相对变 形 桩侧摩阻力的分 布一直在变化中
一个异常重要的结论：
桩侧极限摩阻力是
在成桩过程中被大大削弱了的 桩侧土体抗剪强度
原状土的抗剪强度
桩侧极限摩阻力是被大大削弱了 的桩侧土体抗剪强度
解释了桩的承载力会随时间增长现象
解释了后注浆提高桩的承载力的现象 解释了桩的刺入变形的现象。
单桩极限承载力远大于与水泥搅拌桩同直径的
预应力管桩。 其原因：成桩过程中，对桩侧土体的扰动破坏
相对较小。
产生负摩阻力 的原因
负摩阻力产生不良影响？
有不同的意见：
1. 减小单桩承载力，中
性点的概念的计算方 法。 目前这种意见占主导地 位，但在工程实践中常常 行不通。
负摩阻力产生不良影响？
有不同的意见：
算分析。
现场于2016年6月8日至2016年6月25日进行了卸土
40#楼北侧卸土后现状
50#和51#楼之间卸土后现状
67#和68#楼卸土后现状
50#楼
累计沉降
变化速率
回弹
变化速率为 -0.545mm/d
重新卸土后建筑物沉降数据显示：局部观
测点出现了回弹情况，回弹速率最大值为 0.545mm/d；这充分说明了，大面积填土