桩基湿陷负摩阻力问题研究论述

桩 基 湿 陷 负 摩 阻 力 问 题 研 究 论 述
魏 成 国 张 志辉 高宏 义
摘 要： 对湿 陷性黄土地 区桩基 负摩擦力的计算及设计取值方法进行 了分析 ， 出其 中还存在 理论欠合 理、 验方法 不 指 试 当等一 系列问题 ， 出了能更好解决这一 问题的几条建议及今后 努力研 究的方向。 提 关键词 ： 湿陷， 负摩阻力 ， 有效应 力， 力水等效
工 业 出 版 社 。０ ８ ２０ ．
Ｔ ｎａｉｅｄｓｕｓ ｎｏ ｏ ｂｅｃ ｌｍｎｊ ｉｔｄ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔｔ ｉ ｓｉ ｎ ｄ ｕ ｌ．ｏｕ ｏｎｅ ｎ ａｉ ｖ ｃ ｏ ｏ ｏ
挖 、 孔 灌 注 桩 钻
１ ０ １ ５ １ ５ ２ ０
ｋａ Ｐ
预 制桩
何计算这部分 负摩擦力 。本文 暂且把 由于黄 土湿 陷而产 生 的桩 基 负摩 阻力称为桩基湿 陷负摩阻力 。
刘 明 振 通 过 理 论 分 析 ， 讨 了 排 土 桩 的挤 密 效 应 、 台 的 卸 探 承
第３ ７卷 第２期
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７ ・ ８
２０１１年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ． １３７ Ｎｏ ２
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０ ｌ
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ １０ —０ ８０ １０ —８ ５ ２ １ ）２ ０ ７ ．２
计算 时， 中系数对非挤土桩取低值 ， 式 且计算结果大于 １ Ｐ ５ｋ ａ
５ｋａ对挤土桩取高值 ， 且计算结果大于 ２ Ｐ ５ｋａ时取 ２ Ｐ 。 ５ ｋａ 建筑 物会产生很大 的附加沉 降， 造成建筑物 大面积 的开裂以及建 时取 １ Ｐ ； 为负摩阻力的影响深度 ， 并建议将 桩周 土湿 陷系数 ６ ≥Ｏ ０ ５的 ．１ 筑物不同程度 的倾斜甚 至倒塌 ， 究其原 因主要是湿 陷性 黄土 的湿 陷特性对桩基 承载力 的影 响， 这种影响 又集 中体现在桩 基设计 时 土层作为负摩阻力的作用范围。
中 图 分 类 号 ：Ｕ ７ ． Ｔ ４３ １ 文献标识码 ： Ａ 负摩阻力可按下式计算 ：
ｑ ＝（ ．５— ． ８ ｚ２ ０ １ ０２ ） ／ 。
１ 概 述
随着 桩基 础在湿 陷性 黄土地 区的广泛使用 ， 涌现 出了一 系列 不同于其他地质 地区 的桩基事 故 问题 ， 就是 当桩基 础遇 水时 ， 那
如何 考虑 并 计 算 因桩 周 土 湿 陷而 产 生 的 那 部 分 负 摩 阻 力 的 大 小 。 因此 湿 陷性 黄 土地 区 的桩 基 础 设 计 考 虑 的 一 个 重 要 问题 就 是 如
白重 湿 陷量 ／ ｍ ａ ｒ
７Ｏ ～２ ００ ＞２ ０ ０
表 １ 桩侧平均负摩擦力
筑 工 业 出 版 社 ．０ ８ ２０．
其 中， ，Ｇ 分别为 Ｆ ， 下基础 自重 。 Ｇ ，：
费模板 ， 选用时应综合考虑 。
系梁式双柱联合基础 概念 清晰 ， 可节 省混 凝土 ， 费工 费时 参考 文献 ： 但
４ 结语
２ Ｂ５ ０ ７２ ０ ， ｓ． 双柱联合基础其要点是 两根柱 子共 用一 个基础 “ 合” 来 ［ ］ Ｇ ０ ０ —０ ２ 建筑地基基础设计规 范［ ］ 联 起
Ｒ ＝Ｆ ＋ ＋Ｇ 一 ＋ பைடு நூலகம் ２ Ｒ。 满 足 １ ≥Ｒ ，２ 三 ｌＢ ≥尺 即 可 。 ２ 大致重合 ， 证柱子基础底部压力近似均匀。 保
对于处于 同一柱列 上 的多柱基 础联 合可参 照双柱 联合基 础 的思路设计 ， 不同柱列上的多柱基础联合即为筏板基础。 ［］ Ｈ・ １ Ｆ温特科 恩 ， 方晓 阳． 基础 工程 手册 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 中国建
效益 。
孙军杰指 出桩周土体有效沉 降所 产生 的负 摩阻力 ， 其实质是
即桩周土体在沉降过程 中重力对桩 身做功 。若 梁守信在“ 湿陷性黄土地基 中单桩负摩阻力 ” 一文 中建议 ： 湿 重力作用 的结果 ， 则 陷性黄土地基 中桩基 ， 当浸水方 式为 从上 到下时 ， 单桩平 均 单位 将 此 功 视 为 桩 的负 摩 阻 力 的来 源 ， 可 由 重力 功 的 表达 式 构 造 一
３ 刘 基 Ｍ］ 第 北 中 起 作 用 。 进 行 双 柱 联 合 基 础 设计 时 ， 须选 择 合 理 经 济 的基 础 形 ［ ］ 钱 鸿 缙 ， 惠 珊 ． 础 与 地 基 ［ ． ３版 ． 京 ： 国建 筑 必
式， 调整柱子基础 尺寸 ， 柱子 基础形 心与 两根柱 子合力 作用 点 使
２ 现 行 的桩基湿 陷 负摩 阻力 的计算 方法
２ １ 规 范 方 面 ．
载作 用 、 群桩的屏蔽 作用 等对群 桩负摩 阻 力效 应 的影响 ， 首次提 出了含有 自重湿陷性 黄土夹 层 的场 地上 群桩负 摩擦力 的计算 公
由于群桩现场浸水试验难度大 、 费用高 ， 以他提 出的公式未 所 Ｇ ０ ２ －０４湿陷性 黄 土地 区建筑 规范 规定 ： 非 自重湿 式 ， Ｂ５０ ５２ ０ 在 陷性黄土场地 ， 自重湿 陷量 的计算值 小于 ５ ｍ时 ， 当 ０ｍ 单桩 竖 向 能用试验 和实测结果来验证 。 张厚先用 改进 的有效 应力法 并结合 分层 总和法 来计算 湿 陷 承载力 的计算应计入 湿陷性 黄 土层 内的桩长按 饱和 状态 下的正 经 证 侧阻力 。在 自重湿陷性黄土场地 ， 除不 计湿陷性 黄土层 内的桩长 性黄 土地基大直径 单桩 湿 陷负摩 阻力 ， 与实 测结果 相对 比， 明此 法 比改 进 前 的有 效 应 力 法 更 接 近 实 测 结 果 ， 有 可 观 的 经 济 并 按饱和状态下 的正侧阻力外 ， 尚应 扣除桩侧 的负摩擦力 。对 桩侧 负摩擦力进行现场试验确有 困难时 ， 可按表 １中的数值估算。 ２． ２ 理 论 研 究 方 面