桩基负摩阻力问题讨论

桩基负摩阻力问题讨论

（1）负摩擦力是怎么形成的？[简单成因，机理很复杂]

（2）地基设计为什么要考虑负摩擦力？

（3）实践中什么情况下一般考虑负摩擦力？

（4）如何测试和估算负摩擦力？

（5）影响抚摩擦力大小的主要因素？

（6）工程实践中都有那些方法减小抚摩擦力？

（7）抚摩擦力的群桩效应？[研究大多数是单桩，实践中基本是群桩]

（8）目前的最新进展。

（1）负摩擦力是怎么形成的？

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，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；反之，则为负摩阻力。（2）地基设计为什么要考虑负摩擦力？

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拽力。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。因此，考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。

（3）实践中什么情况下一般考虑负摩擦力？

这个问题，可以从负摩阻力产生原因来说明：产生负摩擦力的原因主要有，

1）欠固结软粘土或新填土的自重固结；

2）大面积堆载使桩周土层下沉；

3）正常固结软粘土地区地下水位全面下降，有效应力增加引起土层下沉；

4）湿陷性黄土湿陷引起沉降。

（4）如何测试和估算负摩擦力？

在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。８０年代，有工程运用瑞士生产的滑动侧微计（Sliding Micrometer---ISETH）来测定。

普遍的方法都是测定桩体轴力，从而推算桩侧摩阻力。这个方法来推算桩侧摩阻力、负摩阻力。这个方法大家可以分析一下利弊，从而讨论一个新的途径、方法可以直接测定桩侧摩阻力问题。这样相比结果更精确可靠，我们的研究也将是一个不小的进步！大家都来思考一下罗，“测定桩侧摩阻力问题！”

（5）影响负摩擦力大小的主要因素？

桩周土的特性当然是首当其冲的，其次桩端土特性也不可忽视（因为其之间影响着中性点的位置问题）、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。

（6）工程实践中都有那些方法减小抚摩擦力？

沥青涂层这个方法运用很是广泛，效果似乎也不错。这个方法以单桩为考虑对象；另外，隔离桩方法，这个以群桩为研究对象，但是似乎目前运用的不是很广，大家可以找找这方面的咚咚，一起讨论一下，分析原因，相比也是一个不错的思考问题的途径。

（7）负摩擦力的群桩效应？[研究大多数是单桩，实践中基本是群桩]

这个估计跟我们的研究方法有问题吧，目前我们的现场实践方面的研究方法都是针对单一的桩体的。另外，群桩方面的研究，运用数值分析方法也有不少研究。群桩的现场研究很

值得期待呀，希望工程界有机会的朋友可以做做，相信这样的工程实例，以后的引用次数少不了！可能一篇文章就让后人记住了。哈哈

（8）目前的最新进展。

（1）负摩擦力的成因

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，实际荷载可能超过你原来建议的地基承载力。出此类事故的工程不少。

一般可能由以下原因或组合造成：

（a）未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

（e）非饱和填土因浸水而湿陷

（f）可压缩性土经受持续荷载，引起地基土沉降

（g）地震液化

（2）如何判断这个桩土相对位移大小？

我找到美国兵团规范，其它杂志也这样定义，12mm-15mm，如果超过12mm将产生负摩擦力。这里需要特别提醒一下，整体沉降[桩和地基土]20mm甚至50mm，只要不产生大的相对位移[12mm]，同样不要考虑负摩擦力。

因此，端承桩产生负摩擦的可能性大于摩擦桩，一定注意啦:lol 。因为前者桩身基本不动，只要地基沉降，基本都是相对位移。这里有个对比：

***********************摩擦桩********* ********端承桩**************

中性面高[或浅] 低[或深]

负摩擦力小大

地基沉降量大小

设计重点适用性桩结构的安全系数

（3）负摩擦力的计算方法

负摩擦力大小的确定关键在于上面提到的确定中性面，这个定了，计算按模型假设和常规的侧阻力计算一样。给大家把经常用的方法介绍一下，个人认为比较全面系统的，国内、外规范一般只提有效应力法(b)。

（a）总应力法[α法]

（b）有效应力法[β法]

（c）原位测试结果法[标贯SPT、静探CPT]

（d）高应变动力桩检测[物探]

（4）群桩效应

由于以上研究的是单桩，群桩有“邻桩支撑效应”，群桩的内部桩一般产生的负摩擦力小，而外围桩产生的相对较大的单桩负摩擦力。一般角点桩承受的压力要比周边、中心桩要大。位

移也要大，因此，不同的桩，负摩擦力大小不一样，产生时间并不一定同步。

这里给了个群桩负摩擦力的转换计算公式。好好研究吧！进入群桩才是大家接触最多的实际情况- 实质性阶段单桩、柱基础相对比较少，也好处理，铁路工程的独立柱基础很多。（7）负摩擦力的防治措施

（a）打桩前，先预压地基土，从根本上消除负摩擦力的产生

地球人都知道

（b）在产生负摩擦的桩段安装套筒或者把桩身与周围土体隔离

[施工难度加大]

（c）在桩身涂滑动薄膜[如涂沥青]

[非常普遍的方法]

（d）通过降低桩上部荷载，储备一定承载力

[目前设计大多这么搞，简化，很少有人计算负摩擦力的贡献主要是搞不清！] （e）在地基和上部结构允许的大沉降量的情况下，采用摩擦桩。

[端承桩、嵌岩桩都要注意了！]