负摩擦力.ppt

* 4.5 桩的负摩阻力 4.桩基础 4.桩基础 正摩阻力 负摩阻力 桩侧摩阻力示意图 1. 桩的负摩阻力概念 正摩阻力：桩相对于周围土向下运动，土对桩 施加向上的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩承载 力的一部分。 负摩阻力：桩相对于周围土向上运动，土对桩 施加向下的摩擦力。这种摩擦力构成了承压桩荷载 的一部分，减少了桩的承载力，还可能引起较大的 沉降。 4.桩基础 2. 产生负摩阻力的原因 桩周有较大的堆载，引起桩周土的固结； 桩穿过欠固结的软粘土或新填土进入硬持 力层，土层产生自重固结下沉； 软粘土地区，地下水下降或深基坑开挖降水等 引起桩周土下沉； 黄土中的桩，地基土湿陷作用引起桩周土下沉； 砂土液化和冻土融化。 4.桩基础 3. 负摩阻力的分布 桩身负摩阻力的分布与桩周土与桩的相对位移 相关，一般除了支撑于基岩上的非长桩以外，都不 是沿桩身全部分布着负摩阻力。 4.桩基础 线桩周土的下沉量分布 线桩各截面的位移分布 任一截面下桩的压缩量 桩端的下沉量 地面土沉降量 由相对位移可知，在 o 点以上桩受负摩阻力，在 o 点以下桩受正摩阻力，所以 o 点定义为中性点。 4.桩基础 sp se ss a b c d S位移 o 负摩擦区 正摩擦区 ln lf 分析可知：在 O 点桩的轴力达到最大，即轴力分布曲线在该点的斜率为 0 ，然后可求出桩身 侧阻力的分布。 关于中性点的位置与桩周土的压缩性、变形条件、土层分布及桩的刚度等因素有关，较难确定。而且中性点还随时间而变化。实际工程中，我们可以参考《桩基规范》给出的中性点深度与桩长的比值，表5.4.4-2 4.桩基础 +qs -qs Nz 4.桩基础 表5.4.4-2 中性点深度 1.0 0.9 0.7~0.8 0.5~0.6 中性点深度比 ln / l0 基岩 砾石、卵石 中密以上砂 黏性土、粉土 持力层性质 注：1 ln , l0 分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度； 、 3 当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取 ln= 0 4 当桩周土层计算沉降量小于 20mm 时，ln 应按表列值乘以 0.4~0.8 折减。 2 桩穿过自重湿陷性黄土层时，ln 可按表列值增大10％（持力层为基岩除外）； 中性点深度 ln 一般应按桩周土层沉降与桩沉降相 等的条件计算确定，也可参照表 5.4.4-2 确定。 4.桩基础 下面情况中的桩基，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力： 桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时； 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； 由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。 4. 桩基规范关于桩的负摩阻力的相关规定 4.桩基础 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响；当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定 验算： 对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力： 4.桩基础 对于端承型基桩除应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载 ，并可按下式验算基桩承载力： 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。 注：本条中基桩的竖向承载力特征值 只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。 5. 负摩阻力的计算 根据大量工程实践和试验表明，贝伦提出的 “有 效应力法” 较为接近实际。我国《建筑桩基技术规范》 （JGJ 94-2008 ）采用该法计算负摩擦力标准值。 4.桩基础 4.桩基础 桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可按下列规定计算： o 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： 当填土、自重湿陷性黄土湿陷