负摩阻力计算实例

桩基础负摩阻计算表格V2.0
桩基础负摩阻⼒计算
桩直径D0.5m
桩⾯积A0.196m2
桩周长u 1.571m
地⾯超载p 5.00kpa
地下⽔标⾼-1.80m
注：中性点深度由《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)表5.4.4-2确定。

本表格考虑地⾯超载和地下⽔共同作⽤下的负摩阻⼒。

负摩阻⼒系数ζn
对于⾮挤⼟桩，取表中较⼩值
2、填⼟按其组成取表中同类⼟的较⼤值
中性点深度ln
中性点深度ln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。

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；
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）；
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。

桩侧摩阻力计算一、工程概况：本工程①杂填土、②淤泥均为欠固结软弱土应计算桩侧负摩阻力;根据岩土工程勘察报告ZK65揭示地基土分层如下：孔口标高5.07m,地下水位标高2.02m第①层杂填土底部标高2.77厚度2.30第②层淤泥底部标高-7.53厚度10.30第③层卵石底部标高-12.43厚度4.90第⑤层砂土状强风化凝灰岩底部标高-14.73厚度2.30第⑥层碎块状强风化凝灰岩…………该位置软弱土层较厚且土层分布具有代表性,所以计算该位置的桩侧负摩阻力值;二、计算过程(1)根据JGJ94-2008第5.4.4条桩侧负摩阻力标准值按下式计算：'n si ni i q ξσ=；1''112i i i e e i i e z z γσσγγ-===∆+∆∑ 根据地勘报告杂填土和淤泥的负摩阻力系数分别为0.4和0.25,素填土和淤泥的重度为16.0kN/m 3;1γ=16.0kN/m 3'2γ=16.0-10.0=6.0kN/m 31n s q =0.40.5×16×2.30=7.36kN/m 22n s q =0.2516×2.30+0.5×6×10.3=16.92kN/m 2(2)桩持力层为⑤砂土状强风化凝灰岩,根据持力层性质中性点深度比0/n l l 取值为1; 0n l l ==12.6m(3)计算桩下拉荷载标准值;根据JGJ94-2008第5.4.4-4条1nnn gn si i i Q u q l η==•∑不考虑群桩效应,n η取1.0,桩采用PHC500预制管桩; n g Q =1.0×2×3.14×0.25×7.36×2.3+16.92×10.3=300kN。

负摩阻力计算实例本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级（中等），依椐JGJ94-2008规范第5.4.2条规定，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。

首先，根据场地地质情况（以3#井处的地层为例）确定压缩4.2 桩基4.2.1 桩基类型及桩端持力层的选择依据勘察结果分析, 本建筑场地为自重湿陷性黄土场地，（自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm）湿陷等级为Ⅱ级（中等），湿陷性土层为②、③、④、⑤层，湿陷土层厚度为10-15m，湿陷最大深度17m（3#井）。

可采用钻孔灌注桩基础，第⑦层黄土状粉土属中密-密实状态，具低-中压缩性，不具湿陷性，平均层厚4.0m，可做为桩端持力层。

4.2.2 桩基参数的确定根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中的有关规定，结合地区经验，饱和状态下的桩侧阻力特征值qsia（或极限侧阻力标准值qsik）、桩端阻力特征值qpa（或极限端阻力标准值qpk¬）建议采用下列估算值：土层编号土层名称土的状态桩侧阻力特征值qsia(kPa) 极限侧阻力标准值qsik(kPa) 桩端阻力特征值qpa(kPa) 极限端阻力标准值qpk(kPa)②黄土状粉土稍密 11 23③黄土状粉土稍密 12 24④黄土状粉土稍密 12 24⑤黄土状粉土稍密 13 26⑥黄土状粉土中密 18 36⑦黄土状粉土中密 18 36 500 1000⑧黄土状粉土中密 20 40 600 12004.2.3 单桩承载力的估算依据JGJ94-2008规范，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.5条，单桩竖向承载力特征值可按下式估算：Ra=qpaAp+up∑qsiaLi式中：Ra——单桩竖向承载力特征值；qpa 、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值；Ap——桩底端横截面面积= πd2（圆桩）；up——桩身周边长度=πd；Li——第i层岩土的厚度；以3#孔处的地层为例，桩身直径取600mm，以第⑦层黄土状粉土做为桩端持力层，桩入土深度24.0m（桩端进入持力层的深度对于粘性土、粉土应不小于1.5d）。

单桩承载力验算一、土层分布情况二、单桩竖向承载力特征值桩端持力层为全风化花岗岩，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），中性点深度比l n /l 0=0.75，桩周软弱土层下限深度l 0=28.84m ，则自桩顶算起的中性点深度l n =21.63m 。

根据规范可知，该处承载力特征值只计中性点以下侧阻值及端阻值。

kN l q u A q Q i sik p pk 3976)613021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 19883894211=⨯== 三、单桩负摩阻力第一层路堤填土和杂填土自重引起的桩周平均竖向有效应力： 地下水以上部分：Pa k 93.6594.6192111=⨯⨯=σ； 地下水以下部分：Pa k 06.1396.1)1019(2194.61912=⨯-⨯+⨯=σ； 则kPa 20512111=+=σσσ；第二层淤泥自重引起的桩周平均竖向有效应力：kPa 26.182)54.863.21()105.15(216.1)1019(94.6192=-⨯-⨯+⨯-+⨯=σ； ；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 24245.612053.01111=>=⨯==σξ ；，故取kPa q kPa kPa q n s n n s 121245.3626.1822.01222=>=⨯==σξ 对于单桩基础，不考虑群桩效应则1n =η；基桩下拉荷载：kN l q u Q n i i n si n ng1137))54.863.21(1254.824(10.11=-⨯+⨯⨯⨯⨯==∑=πη 四、单桩分担面积上的荷载kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=五、验算N R N Q N a n k 1988k 185********g k =<=+=+故单桩承载力满足要求。

按照摩擦性桩验算： kN l q u A q Q i sik p pk 2752)313021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 137********=⨯== kN N 720)2520(44k =+⨯⨯= a R N <k故单桩承载力满足要求。

5#栋车间基桩负摩阻力计算一、土层信息选取最不利钻孔ZK595计算，钻孔岩土层分布如下：（1）、土层编号1：填土层土层厚度h1= 15.8m;负摩阻力系数ζn=0.30（2）、土层编号2：粉质黏土层土层厚度h2=5.0m;极限侧摩阻力标准值qsk=53Kpa;负摩阻力系数ζn=0.25（3）、土层编号3：全风化花岗岩土层厚度h3=0.5m;极限侧摩阻力标准值qsk=140Kpa;极限端阻力标准值qpk=5000Kpa;（4）、土层编号4：强风化花岗岩土层厚度h4=11m;极限侧摩阻力标准值qsk=220Kpa;极限端阻力标准值qpk=7000Kpa;二、单桩竖向承载力特征值计算桩采用直径为400的预应力混凝土管桩（型号为PHC-500-A-100-H），设计净桩长为9m。

根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.5.6.4条，单桩竖向承载力特征值按下式估算：R a=q pa A p+u pΣq sia l i=7000X3.14X0.4²/4+3.14X0.4X220X9=879.2+2486.08=3366.08KN三、基桩负摩阻力计算根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.4.2条，桩穿越较厚松散填土，计算桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。

桩端持力层为强风化花岗岩，按表5.4.4-2，l n/l0=1.0,桩周软弱土层下限深度l0=20.8m,则自桩顶算起的中性点深度为l n=20.8m.桩侧负摩阻力根据勘察报告取值，已知素填土负摩阻力系数ζn=0.30，粉质黏土负摩阻力系数ζn=0.25。

已知地面无堆载（即P=0），地下水位标高为-10.93m(绝对标高265.27)。

第一层素填土自重引起的桩周平均竖向有效应力：地下水位以上：σr10=0.5X18X10.93=98.37Kpa;地下水以下至第二层粉质黏土顶面：σr11=10.93X18+0.5X（18-10）X4.87=216.22Kpa;则σ1=98.37+216.22=314.59Kpa;第二层粉质黏土自重引起的桩周平均竖向有效应力：Σr2=10.93X18+4.87X（18-10）+0.5X（16.8-10）X5.0=252.70Kpa;q s1=ζn1σ1=0.30X314.59=94.38Kpa;q s2=ζn2σ2=0.25X216.22=54.06Kpa;本工程为两桩承台计算，不考虑群桩效应，则ηn=1.0;对于不考虑群桩效应作用，基桩下拉荷载：Qg=ηn uΣq sia l i=1.0X3.14X0.4X(94.38X15.8+54.06X5)=2212.45KN 则估算单桩竖向承载力特征值R a=3366.08 KN-2212.45 KN=1153.63KN 可取R a=900 KN。

液化土层中的桩基负摩阻力计算液化土层中的桩基负摩阻力计算随着现代城市建设的不断发展，遇到的地质问题越来越复杂。

其中之一就是液化土层，它是由于自然灾害或人工工程施工等原因引起的土层稳定性恶化，导致土层失去抗剪切能力而发生流态化的一种地质现象。

液化土层在地震烈度较大的地区比较常见。

因此，在桥梁、隧道、大型建筑物等工程建设中涉及到液化土层，就需要考虑桩基负摩阻力的计算和加固方案。

桩基负摩阻力指的是桩基在土层内作用时，由于土层流动导致和桩基摩擦阻力相反的一种阻力。

桩基负摩阻力的大小和液化层的本宽度和桩基直径有关。

随着本宽度的增加和桩直径的增加，桩基负摩阻力逐渐增加。

当桩基负摩阻力超过桩身摩擦阻力时，桩基开始发生破坏。

因此，准确地计算桩基负摩阻力对于保护工程结构的安全和稳定具有至关重要的意义。

一般来说，液化土层的桩基负摩阻力与桩的长细比和桩的长度有关。

长细比越大，阻力越大；桩的长度越长，负摩阻力越大。

而桩基的直径对负摩阻力的影响则相对较小。

因此，针对不同的设计条件，可以采用不同的方法来计算液化土层中的桩基负摩阻力。

第一种计算方法是基于土-桩相互作用理论，利用桩基和固结土之间的相互作用关系来计算桩基负摩阻力。

这种方法适合于单桩和桩林的设计。

具体计算公式如下：Qr=f(1+0.4β)(cNc+qNq+0.2γBNγ+0.5αBαNα)A 其中，Qr表示桩基负摩阻力；f为土-桩摩擦系数；β为桩的长细比；c为固结土的上覆土层的无粘性剪切强度；Nc，Nq，Nγ，Nα分别为对应的皮托挖掘系数；A为桩截面积；γ为固结土重度；α为地震力系数；B为基础横截面积。

第二种计算方法是基于相似模型试验，根据桩基在液化土层中的受力特点建立试验模型，通过模拟实际工程中桩基负摩阻力的大小和大小来进行计算。

这种方法可以更加准确地考虑桩基在液化土层中的复杂受力状态，但需要进行大量试验才能达到准确性。

总之，在液化土层中设计桩基时，需要根据实际情况选择合适的计算方法，以确保工程的结构安全和稳定。

可能做勘察的接触的比较少，这是注册岩土考试必备技能。

根据建筑桩基规范公式5.4.4-1，负摩阻力标准值=负摩阻力系数*土层平均竖向有效应力。

然而，作为填土，并不一定整层都存在负摩阻力，这就涉及到一个中性点的问题。

根据表5.5.4-2可以查到中性点深度比。

可能这么说，你会云里雾里，我举个例子验算一下。

1、假设填土成分主要为黏性土，负摩阻力系数取0.3；
2、填土厚度为10米，桩端持力层为基岩，则中性点深度比为1。

所以中性点深度为10米，填土整层都存在负摩阻力；
3、填土的重度假设为17，地下水深度为4米；
4、不考虑地面存在堆载的情况，则土层平均竖向有效应力=填土层中点的有效自重应力，层中点为5米，这里地下水深度为4米，则4-5米应为浮重力。

则填土层平均竖向有效应力=17*4+（17-10）*1=75；
5、则负摩阻力=0.3*75=22.5kpa；
6、最后，你跟你报告中提供的填土的正摩阻力对比下，如果负摩阻力大于正摩阻力，则负摩阻力数值取正摩阻力，就是说负摩阻力不大于正摩阻力，这是硬性规定。

至此，负摩阻力计算完毕。

但是，一般这一步应该设计很容易完成，到底需不需要勘察提供，值得商榷。