基桩负摩阻力的时效分析.pdf

第! 卷第# 期 湖南科技大学学报（自然科学版） ’()* ! +(* # !$ 年% 月 !#$%’ ( )#%% *%+,-$.+/0 ( 12+-%2- 3 4-25%’60（7/#$’ 12+-%2- 89+/+%） ,-./* % !$ 基桩负摩阻力的时效分析 赵明华，% 邬龙刚，% 贺% 炜 （湖南大学 岩土工程研究所，湖南 长沙5 12! ） % % 摘% 要：首先采用太沙基一维固结理论计算某时刻桩侧土体的固结沉降量，并对影响其结果的关键参数—固结系数进行了深 入讨论，在此基础上，引入改进的佐藤悟双折线模型，用荷载传递概念建立出基桩各段的力平衡方程与位移平衡方程，然后对桩顶 位移赋初值，即可经迭代计算求出该时刻桩身负摩阻力发展情况和中性点位置* 最后，利用本方法对某实例进行了计算，其与另外# 种理论计算结果的对比表明，该方法能较准确地描述基桩负摩阻力随时间的发展过程* 图$ ，参2* 关键词：桩基础；负摩阻力；固结；佐藤悟双折线模型；时间效应 中图分类号：6753!% % % % 文献标识码：8% % % % 文章编号：143!01!（!$ ）#0#30$ % % 负摩阻力问题广泛存在于桩基工程中，土体固结、 影响桩侧负摩阻力的因素很多，除桩9 土相对位 大面积堆载、地下水位的下降、孔隙水压力的消散等因 移外，主要还与基桩的支承条件、土的类别、时间效应、 素均可引起负摩阻力作用，若处理不当，将导致桩基功 桩周土体沉降发展过程以及桩的施工工艺等因素有 ［1］ 能失效 * 关* 现对几种主要的影响因素讨论如下* 负摩阻力的发生和发展需经历一个很缓慢的时间 （1 ）桩土相对位移 过程，即具有时间效应* 大量工程实测结果表明，负摩 大量研究表明，桩侧阻力的发挥程度取决于桩土 阻力引起的基桩沉降在工后很长时间以内仍持续发 相对位移量的大小，并随着桩土相对位移的增加而增 展，这无疑将不利于建筑物的正常使用，因此研究负摩 加，直至极限值* 通常，粘性土中桩侧正摩阻力达到极 阻力的时效性具有重要意义* 作者基于太沙基一维固 限值时，桩 9 土相对位移约为$ : 3 ;; ，砂类土约为 结理论及荷载传递概念对考虑时效的基桩负摩阻力计 1 ;; 或稍大些* 而有试验表明，在4 时，桩侧负摩 算方法进行了探讨，而对于群桩基础，由于其受力复 阻力值将达到计算值的3= ，因此，较小的相对位移 杂，拟另文讨论* 可能会引起可观的负摩阻力产生；也有人认为，桩侧负 摩阻力的产生和发展伴随着桩侧正摩阻力的减小和消 1% 负摩阻力产生机理及其发展规律 失，因此，其极限位移值比正摩阻力大* 1* 1% 负摩阻力产生机理与影响因素 （! ）基桩的支承条件 桩土相对位移是导致基桩负摩阻力的直接原因， 基桩的支承条件对桩侧负摩阻力的分布影响较 当桩身某截面沉降量大于该截面桩侧土体沉降量时， 大* 在坚硬持力层上，桩端支承沉降量较小，中性点位 桩侧摩阻力方向向上，其值为正；反之，桩侧摩阻力方 置下移，桩侧总的负摩阻力往往很大，桩身材料强度在 向向下，桩身承受负摩阻力作用* 桩土间的相对位移在 计算中起控制作用* 而对于摩擦桩，在负摩阻力作用 桩身范围内连续，桩身存在相对位移为零的点，其称为 下，桩端沉降量大，中性点位置较浅，作用于桩侧的总 中性点* 中性点上桩侧阻力为零，桩身轴力最大* 负摩阻力相对较小，因此，其承载力通常能