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从事故隐患探讨摩擦桩与负摩阻力 前两天房山某山体塌方，幸好防范及时，未造成伤害。大家可以 看看岩土工程失效的灾难性后果。 每每有此类事情，都提醒我们岩土工程从业者，要认识自然法 则。 “概念为先，机理为本”，这个机理，可以理解为自然的力学法 则。 我们说，做岩土工程，要胆大心细。光 “胆大”，是瞎干，可能 胡作非为。光 “心细”，过于谨慎，可能寸步难行。 在理解 “机理”的前提下，有理有据，扎实工作。 这里强调一下：我写的文章，尽量阐述清楚来源。如有不实之 处，请指正！当然，请指正的也要有依据！ 在多数工程师的职业生涯中，负摩阻力遇到的少。一旦遇到， 就容易抓瞎，然后四处寻求解决之道。 《建筑地基基础设计方法及实例分析(第二版)》P319 写到： 3）减少负摩擦力的方法 （1）在桩的周围刷上如沥青类的材料，送入已钻好的孔内再在 桩与钻孔的空隙中填以细砂； （2）采用摩擦桩，使桩能与周围土体一起下沉。 这里对第 （2）点阐述一点意见。 先来看看规范怎么说的名词解释。建筑桩基技术规范 JGJ 94- 2008 3 基本设计规定 3.3 桩的选型与布置中： 3.3.1 基桩可按下列规定分类： 1 按承载性状分类： 1) 摩擦型桩； 摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承 受，桩端阻力小到可忽略不计； 端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧 阻力承受。 2) 端承型桩： 端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承 受，桩侧阻力小到可忽略不计； 摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端 阻力承受。 从摩擦桩的定义可以看出，桩端阻力小到可忽略不计。 工程实践中，摩擦桩常出现在软土场地。对于一般普通建筑物， 考虑到经济性，场地很难说一定要打到基岩，可能找一个经验上合 适的持力层。这时上覆土层强度低，侧阻力小，通过桩长提高承载 力；为了充分发挥桩身材料利用率，桩径也较小，端阻也就很小 了。 这样的桩用于 “减少负摩阻力”，会有什么结果呢？ 我们再来看看什么时候需要计入负摩阻力。建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 5 桩基计算 5.4 特殊条件下桩基竖向承载力验 算中： 5.4.2 符合下列条件之一的桩基，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： 1 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； 2 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； 3 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。 条文说的清楚，桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，计算 负摩阻力。从理论上，采用摩擦桩，使得基桩在荷载作用下不停下 沉，使之等于或者超过桩周土层沉降，这时负摩阻力消失。问题 是：这时的沉降，是否已经远远超出建筑物沉降允许值？？？ 看看会产生负摩阻力的土层：较厚松散填土、自重湿陷性黄 土、欠固结土、液化土层、软弱土层 （受堆载作用），哪个不是长 期沉降超大的？以受堆载的软弱土层为例，可能每年沉降几公分， 连续沉降几十年。这种情况用摩擦桩，后果不堪设想。 在某些特殊构筑物情况下，因为造价的关系，允许构筑物有较 大沉降。但是中性点以下的侧阻必须能够承受上部结构荷载。 看建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 5 桩基计算 5.4 特 殊条件下桩基竖向承载力验算中： 5.4.3 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。 1 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： 建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 5 桩基计算 5.4 特殊 条件下桩基竖向承载力验算 5.4.3 桩周负摩阻力对基桩承载力和沉降的影响，取决于桩周 负摩阻力强度、桩的竖向承载类型，因此分三种情况验算。 1 对于摩擦型桩，由于受负摩阻力沉降增大，中性点随之上 移，即负摩阻力、中性点与桩顶荷