桩基础负摩阻力的防治对策研究
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浅析桩基础负摩阻力的防治对策近几年来,部分地区的建筑物出现了裂损和倾斜现象,严重影响了建筑物的使用,若由此而引发建筑物倒塌事件,将会对居民的生命和财产造成巨大威胁。
根据相关调查发现,建筑物结构不稳定是由桩基础不稳固造成,因为桩基础自身存在负摩阻力,降低了桩基础的荷载承受能力,从而发生不均匀沉降,由此导致建筑物不稳。
一、防治桩基础负摩阻力的重要意义随着建筑事业的迅猛发展,桩基础被广泛应用于各类建筑施工中,特别是对于软弱地基的处理,桩基础施工技术非常关键。
桩基础不仅可以承受建筑物的各种荷载,像水平荷载、竖向荷载等,更具有较大的刚度和整体性,能够增强建筑物的整体稳定。
然而桩基础的负摩阻力却降低了其承受能力,对桩基础产生了负面的影响,由于桩基础存在负摩阻力,增加了桩基础的自重,从而相应的降低了对于外荷载的承受能力,若负摩阻力过大将导致桩基础发生不均匀沉降,不仅降低建筑物的使用寿命,严重者将威胁居民的人身安全。
基于此,防治桩基础的负摩阻力具有重要意义,减少负摩阻力对桩基础的影响,不仅可以提高建筑工程质量,增加建筑物使用年限,更為人们提供了安全稳定的居住环境[1]。
二、负摩阻力产生的原因分析由于桩基础会与土体进行直接接触,两者若存在相对位移,就会产生一定的摩擦阻力,而摩擦阻力的作用将由具体位移情况决定。
桩基础会因为建筑物给予的竖向荷载而发生下沉,同时建筑地基也会受到各方面因素发生下沉,如果两者的下沉速率相同,摩擦阻力将不会产生,但是在现实情况中该种现象极少或者根本不会发生,正是由于两者发生的下沉速率不同,而造成了摩擦阻力的产生。
摩擦阻力分为两种,一种是正摩阻力,即桩基础的下沉速度较快,由于两者存在相对位移,地基会对桩基础产生向上的作用力,对桩基础起到一定的支撑作用。
另一种是负摩阻力,它与正摩阻力的产生正好相反,是由于地基的下沉速度过快产生的,对桩基础将产生一定的抵抗作用,降低桩基础的承载能力。
通过以上分析,不难发现导致负摩阻力产生的原因,一般就是造成地基快速下沉的原因,对此进行具体的总结归纳。
软土地基桩侧负摩阻力亟待解决的几个关键问题 1中性点的确定桩基负摩阻力产生的原因,但是如何正确计算负摩阻力导致的下拉荷载,需首先解决的一个关键问题就是中性点深度如何合理确定。
中性点深度受到桩土相互作用的各种因素的影响而呈明显的动态变化,考虑中如何反映施工过程以及以后使用过程中可能遇到的因素变化等,对于负摩阻力桩的合理设计等意义重大。
由于中性点是桩土相对位移为零的点,而桩的压缩变形较易确定,故从土体沉降量的准确计算方面来确定中性点深度。
(中性点唯一吗?不见得)2现场原位测试及测试技术由于桩土相互作用的复杂性、原位测试费用等原因,桩侧表面负摩阻力的现场原位测试仍然少见。
仅仅依靠那些层层简化的理论公式或者实测数据不多的经验公式是解决不了问题的,将来将会出现越来越多的负摩阻力问题,如城市中的环境岩土工程问题、沿海沿江超高填土码头、围海造陆工程等都不可避免遇到负摩阻力问题。
从规范角度强调应做一定比例的桩的负摩阻力原位试验,这对于验证并完善桩基负摩阻力的计算方法等具有重要意义。
另外,在存在负摩阻力的桩基中,桩基的静载试验如何反映负摩阻力的存在及大小一直是一个难点。
建议对重大工程应采用先进测试仪器做负摩阻力的长期测试观测,包括桩、土体各控制断面点的沉降以及桩身轴力测试等,同时应做好优化工作。
3桩侧负摩阻力的合理计算实际上桩侧表面负摩阻力的发挥及大小与桩土的相对位移密切相关,因此桩侧负摩阻力并不是都同时达到极限,即具有不同步性。
而目前的研究中,基本上都是采用理想弹塑性模型,即认为桩侧负摩阻力发挥到极限值后保持恒定,而实际情况远非如此,这主要是由桩土相互作用的复杂性所决定的。
特别是近年来各种大直径超长桩以及各种新型桩的出现,对桩侧表面负摩阻力的确定提出了新的课题与挑战。
对特定类型地基土体可通过室内模型试验,结合有关现场测试数据,建立起负摩阻力与桩土相对位移的关系以及负摩阻力与地表沉降量之间的关系,从而才能更科学地计算负摩阻力产生的下拉荷载。
浸水状态下湿陷性黄土地区长短桩基础负摩阻力研究浸水状态下湿陷性黄土地区长短桩基础负摩阻力研究引言:湿陷性黄土地区由于其特殊的物理和力学特性,长期以来都是工程建设中的难点和热点问题。
特别是在浸水环境下,黄土的湿陷性进一步增强,对桩基础的负摩阻力产生了重大影响。
本文通过对浸水状态下的湿陷性黄土地区长短桩基础负摩阻力进行研究,旨在为该地区工程建设提供科学依据。
一、湿陷性黄土的特征湿陷性黄土的特征主要包括其高含水量、高液限、高吸水性、疏松结构和较低的抗剪强度。
这些特征使得湿陷性黄土在浸水条件下容易产生大变形和强烈的液化现象,对基础工程的稳定性和安全性构成严重威胁。
二、长桩基础负摩阻力的影响因素1. 黄土湿陷性的影响:湿陷性黄土在浸水条件下容易发生液化和大变形,导致桩身与土体的接触面积减小,从而减小负摩阻力的产生。
2. 桩底土层性质的影响:桩底土层的压缩性和固结性对负摩阻力产生的影响较大。
如果桩底土层为较低固结性的湿陷性黄土,则负摩阻力较低;如果桩底土层为较高固结性的黏土,则负摩阻力较高。
3. 桩身形状的影响:长桩基础的桩身形状对负摩阻力产生的影响也较大。
研究表明,适当增加桩身的外摩阻面积可以提高负摩阻力的大小。
三、研究方法和过程本文通过现场勘探和试验,选择湿陷性黄土地区的一个典型工程作为研究对象。
首先进行了湿陷性黄土的岩土力学性质测试,包括液限、塑性极限、抗剪强度等指标的测定。
然后进行了负摩阻力试验,设计了不同桩身形状和不同桩底土层性质的试验,分析了负摩阻力与各影响因素之间的关系。
四、试验结果和分析试验结果表明,湿陷性黄土地区的长桩基础负摩阻力较小,且容易发生液化现象。
随着桩身外摩阻面积的增加,负摩阻力逐渐增大;而随着接触面积的减小和固结性的增加,负摩阻力逐渐减小。
五、结论和建议根据研究结果,可以得出以下结论和建议:1. 在湿陷性黄土地区的工程建设中,应采取措施减小负摩阻力的影响,防止液化现象的发生。
可以增加桩身的外摩阻面积,提高负摩阻力的大小。
桩基础负摩阻力的防治对策研究【摘要】随着人们居住环境的改善和土地价格的上涨,建筑物逐渐向高层建筑发展,对地基承载能力的要求也越来越高,因此,地基的处理显的十分重要。
在地基的处理过程中,负摩阻力是引起建筑物沉降、倾斜或开裂的重要原因,成为建筑行业工程实践中面临的重要问题。
由于桩基础负摩阻力的产生与大小受较多因素的影响,其计算也存在一定难度,本文就桩基础负摩阻力的产生原因和防治对策进行了研究,以供同行参考。
【关键词】桩基础;负摩阻力;防治对策桩基础是指将桩设置在土层中加固地基的结构,由桩和桩间土组成,建筑上部荷载通过桩基础传递至土层,达到稳定建筑的效果,整体性和刚性越强,桩基础所能承受的水平荷载与竖向荷载就越强。
随着高层建筑的增多,桩基础已成为软弱地基的重要处理手段,也是护岸、桥梁、码头、港口的主要基础形式。
然而,桩身所产生的负摩阻力问题也日渐突出,成为桩基础设计中的难点问题。
一、负摩阻力的成因地基中的桩和土体存在摩擦阻力,而作用于桩侧的阻力的方向则与桩周围土体的位移有关。
在正常情况下,桩顶受到竖向荷载而下沉,当桩的下沉速率超出地基土的下沉速率时,地基土则会对桩侧面产生反方向的摩擦阻力,作用在桩侧单位面积上的力即正摩擦阻力,具有支撑桩的作用。
当桩侧土地的下沉速率超过桩的下沉速率时,桩侧地基会对桩产生与其位移方向相同的摩擦阻力,这个力即负摩阻力。
负摩阻力不但不会抵抗桩的荷载,还会对桩的荷载产生下拽作用,成为分布在桩侧表面的荷载。
产生负摩阻力的环境有以下几种:穿过欠固结土层后支撑在硬土层中,使得桩侧土因固结发生的沉降超过桩的沉降;桩侧土层地下水位大幅下降,导致上覆土层自重增加,发生大范围下沉;桩侧地面受到较大的地面荷载(如填土或堆载)发生下沉;桩所在土层稳定性较差,易受环境因素(如解冻、地震、侵水等)影响,有因素发生时引起地基土下沉;桩群密度大,敏感度较高的粘土受扰动,超孔隙水压力使得土体上涌,重塑后又因超孔隙水压消失而重新固结;桩侧土膨胀性强,受季节、气候影响而导致膨胀变形;以压桩法沉桩后,桩身上部压力消失后发生回弹,产生负摩阻力;水下桩基,河床冲刷严重,沉淀淤积较多,桩周围存在未固结的淤泥,淤泥随时间固结沉降,产生负摩阻力。
桩基础负摩阻力的防治对策分析桩基础是建筑工程中常用的基础类型,其优点在于可以通过加深的方法抵消土壤反力的影响,具有较好的承载能力。
在桩基础的设计与施工过程中,负摩阻力是一个常见的问题。
本文将对桩基础负摩阻力的防治对策进行分析。
一、负摩阻力的原因桩基础负摩阻力又称为摩擦阻力,它的作用是接受上部荷载并将其传递到土体中。
负摩阻力的产生原因是由于桩身与周围土体之间的摩擦力,从而形成一个外形为椭圆形的摩擦带,带状区域内土体与桩壁之间的摩擦力与桩顶承载的力矩相等,从而形成一个与桩身都负向相反的阻力。
二、负摩阻力的危害由于负摩阻力的存在,可能会影响桩基础的承载能力和工程质量,进一步对工程的安全性产生风险。
具体表现如下:1、减小了桩基础的有效长,导致桩基础的承载能力降低。
2、负摩阻力发展速度快,对桩基础的稳定性造成影响。
3、负摩阻力的作用周期长,会增加桩基础的荷载变形,导致工程的整体结构变形。
三、负摩阻力的防治对策负摩阻力在桩基础建设中是无法避免的,但是在实践中可以采取有效的措施降低其负面影响,具体如下:1、正确的设计方案:在桩基础的设计阶段,应合理地选取桩身直径、长度和孔隙率等参数,争取降低摩擦带面积,从而减少负摩阻力的产生。
2、挖孔优化:桩基础的挖孔施工对桩身周围土体的影响很大,会直接影响负摩阻力的大小。
在实际工程中,可以采用泥浆壁型、套管等方式优化挖孔施工过程,使得周围土体的密实程度更高,从而减少负摩阻力的产生。
3、施工工艺优化:在桩基础施工过程中,采用预灌注法、振动沉桩等方法可以加强桩基础承载能力,同时减少负摩阻力的产生,从而达到提高工程质量的目的。
四、结论负摩阻力在桩基础建设中是无法避免的,但是可以通过优化设计方案、挖孔施工和施工工艺等手段控制其产生,降低其危害。
针对不同的工程需求,可以采取不同的对策,力求提高工程的安全性、稳定性和承载能力,确保工程质量。
减小桩基负摩阻力措施
减小桩基负摩阻力的措施有:1. 选择适当的桩型:根据地质条件、荷载要求等因素,选择合适的桩型,如沉桩、打击桩、钻孔桩等,减小桩基负摩阻力。
2. 桩身防粘涂料:在桩身表面涂覆一层防粘涂料,可以减小桩身与土层之间的黏附力,降低桩基负摩阻力。
3. 注浆改良土层:通过注浆技术,将高强度浆液注入土层中,增加土层的稠度和抗剪强度,有效减小土层与桩身之间的负摩阻力。
4. 预压处理:在桩基施工前,通过预压的方式施加一定的压力或置入钢筋,使土层产生少量沉降或变形,从而减小后续桩身与土层接触的压力和摩擦力,降低桩基负摩阻力。
5. 振动桩法:在桩身振动过程中,由于土层颗粒间的相对滑动,可以减小桩基负摩阻力。
此方法适用于土性松软、湿度较大的场地。
6. 水下回填法:在水下施工桩基时,可采用水下回填法,将细颗粒土壤等较弱土层回填到桩周,形成一个减小阻力的环境,以减小桩基负摩阻力。
7. 减小桩周土层摩擦力:通过加压排土、水作用等方式,减小桩周土层与桩身之间的接触面积,降低桩基负摩阻力。
需要根据具体工程情况以及工程师的指导进行选择和采用相应的措施,以减小桩基负摩阻力。
砂土群桩负摩阻力试验研究引言:砂土群桩负摩阻力试验是土力学领域中的一项重要研究内容。
通过对砂土群桩负摩阻力的试验研究,可以深入了解砂土与桩基之间的相互作用机理,为工程设计和施工提供理论依据。
本文将对砂土群桩负摩阻力试验研究进行详细探讨。
一、试验目的砂土群桩负摩阻力试验的目的是通过模拟实际工程情况,研究砂土中桩基的负摩阻力特性,探索桩基与砂土之间的相互作用机理。
通过试验结果分析,可以为工程设计提供准确的参数,确保工程的安全可靠性。
二、试验方法砂土群桩负摩阻力试验通常采用大型试验设备进行,首先在砂土中安装一组桩基,然后通过施加垂直荷载和侧向荷载,模拟桩基在实际工程中所受的荷载。
在试验过程中,通过测量桩基的沉降和侧向变形,以及测量桩身的应力分布,来评估砂土对桩基的负摩阻力。
三、试验结果分析通过对试验数据的分析,可以得出以下结论:1.随着垂直荷载的增加,桩基的负摩阻力逐渐增大,但增长速度逐渐减缓;2.在相同垂直荷载下,不同桩身直径和长度的桩基负摩阻力存在差异,直径和长度越大,负摩阻力越大;3.随着侧向荷载的增加,桩基的负摩阻力逐渐减小,但减小速度逐渐减缓;4.桩基顶部的荷载传递机制主要是通过桩身与砂土的摩擦力和桩端的抗拔力来实现的。
四、影响因素分析砂土群桩负摩阻力受到多种因素的影响,包括砂土的密实度、含水量、颗粒大小、桩身直径和长度等。
其中,砂土的密实度和含水量对负摩阻力的影响最为显著。
较为密实的砂土和较低含水量的砂土在负摩阻力方面表现更好。
五、应用前景砂土群桩负摩阻力试验的研究成果可广泛应用于桥梁、码头、油井等工程领域。
通过合理分析和设计,可以减少桩基的沉降和侧向变形,提高工程的稳定性和安全性。
因此,砂土群桩负摩阻力试验在工程实践中具有重要的应用前景。
结论:通过砂土群桩负摩阻力试验的研究,可以深入了解砂土与桩基之间的相互作用机理,为工程设计和施工提供理论依据。
试验结果分析表明,砂土密实度和含水量是影响负摩阻力的重要因素。
桥梁工程中的桩基负摩阻力问题研究[摘要]随着国内经济建设的不断发展,桩基础在实际工程中的应用越来越广泛,但是对于负摩阻力的机理及其影响因素的研究还不够全面和深入,设计计算方法和承栽力评价方法还很不完善。
本文对桩基的负摩阻力的理论内容作了阐述,对某桩基的负摩阻力进行了计算比较的结果研究。
[关键词]桩基;负摩阻力;桥梁工程1.负摩阻力概述一般情况下,施加于竖直桩上的垂直外荷载,将通过桩壁与土的相互作用传至桩周土和桩尖土上,桩壁和桩周土的相对位移则会产生摩阻力。
作用于桩侧的摩阻力的方向取决于桩和其周围地基土的相对位移情况。
如果桩的沉降大于地基土的沉降时。
地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩擦阻力,这个力对桩起支承作用,称为正表面摩阻力;反之,当地基土的沉降大于桩的沉降(包括桩身压缩及桩尖下沉)时,则桩侧土相对于桩向下移动,压缩的地基土对桩侧表面产生向下作用的摩擦阻力,这个力就称之为负摩阻力。
如图1所示:桩基负摩阻力是桩周土产生相对于相应深度桩截面向下位移时作用于桩身的向下的力,因而在桩身分布负摩阻力的所有情况中。
一般存在中性点,即该深度桩土相对位移为零、桩身摩阻力为零,另有沿桩身全为负摩阻力的情况,这种情况一般讲的是桩穿透湿陷性黄土层后随即落在几乎不压缩的持力层,如卵石和基岩等。
2.负摩阻力的产生在桩周围的土层相对于桩侧作向下的位移时,土产生于桩侧的摩阻力方向向下,称为负摩阻力,而正摩阻力正好相反。
方向向上。
负摩阻力产生的原因很多,主要有大面积堆载使桩周土层压密固结下沉:位于桩周的欠固结软粘土或新近填土在其自重作用下产生新的固结;自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷:砂土液化后和冻土融化而发生下沉时也会对桩基产生负摩擦力:灵敏度较高的饱和粘性土,受打桩等施工扰动(振动、挤压、推移)影响,附加超静孔隙水压力增加揿土触变增强,后又产生新的固结下沉:在正常固结或轻微超固结的软粘土地区,由于抽取地下水或深基坑开挖降水等原因引起地下水位全面降低。
桩基负摩阻力的试验研究摘要本文旨在通过对桩基负摩阻力的试验研究,探讨负摩阻力的产生机制、影响因素及其在工程实践中的应用。
通过对试验结果的分析,得出桩基负摩阻力的变化规律和影响因素,为工程实践提供理论支持和实践指导。
关键词:桩基,负摩阻力,试验研究,影响因素,工程实践引言桩基是一种常见的地基基础形式,广泛应用于各类建筑物、构筑物和桥梁等工程中。
在桩基设计中,摩阻力是一个重要的力学参数,其值的大小直接影响到桩基的承载能力和稳定性。
然而,在某些情况下,桩基可能会产生负摩阻力,即桩周土体对桩基产生的向上摩擦力,这将对桩基的稳定性产生不利影响。
因此,对桩基负摩阻力的研究具有重要的理论和实践意义。
研究背景桩基负摩阻力现象通常出现在软土地基、填海地基等工程环境中,其产生原因主要包括以下几个方面:软土地基的压缩性和流变性:软土地基的压缩性和流变性会导致桩基在竖向荷载作用下发生沉降,从而产生负摩阻力。
桩基的自身的重力:桩基自身的重力也会引起桩周土体的形变和位移,进而产生负摩阻力。
其他因素:例如,施工过程中的振动、地下水位的变化等因素也可能导致桩基负摩阻力现象的出现。
在工程实践中,桩基负摩阻力对桩基的承载能力和稳定性具有重要影响。
若负摩阻力过大,可能导致桩基沉降加剧,甚至引发桩基失稳等问题。
因此,对桩基负摩阻力的研究具有重要的工程实际意义。
文献综述前人对桩基负摩阻力已经进行了大量研究,主要集中在以下几个方面:桩基负摩阻力的产生机制:前人通过对软土地基和填海地基等工程环境中的桩基负摩阻力现象进行观察和分析,提出了多种关于桩基负摩阻力产生机制的理论和假说。
桩基负摩阻力的影响因素:影响桩基负摩阻力的因素众多,包括地质条件、桩身材料、桩基类型、施工方法等。
前人通过对这些因素进行研究,揭示了其对桩基负摩阻力的影响规律。
桩基负摩阻力的计算方法:前人通过理论分析和数值模拟等方法,提出了多种计算桩基负摩阻力的方法。
这些方法主要基于不同的假设和条件,具有各自的应用范围和局限性。
减少桩基负摩阻力的方法嘿,咱今儿就来聊聊减少桩基负摩阻力这档子事儿。
你说这桩基负摩阻力啊,就像是个调皮捣蛋的小鬼,时不时就来给咱工程添麻烦。
那怎么对付它呢?别急,且听我慢慢道来。
咱先说说这负摩阻力是咋来的。
就好比说地面下沉了,桩子周围的土也跟着往下跑,可桩子它不能跟着跑呀,这土就拽着桩子,可不就产生负摩阻力了嘛!那怎么减少它呢?一个办法就是让桩子变得更强壮。
就跟人一样,身体强壮了,就不容易被欺负。
咱可以选用更好的桩型,让它更能扛得住这负摩阻力的折腾。
你想想,要是桩子像个大力士一样,那负摩阻力还能奈何得了它?再就是给桩子周围的土来个大改造。
咱可以把土变得更结实、更稳定。
比如说进行加固处理,就像是给土穿上一层坚固的铠甲,让它没那么容易下沉,那负摩阻力不就少了很多嘛。
还有啊,咱在设计的时候就得多长个心眼儿。
要充分考虑到各种可能出现的情况,不能马马虎虎的。
就好比出门前得看看天气预报,咱设计桩基的时候也得把各种因素都想到了,这样才能更好地应对负摩阻力呀。
另外,施工过程也得严格把关。
这就像做饭一样,食材再好,厨艺不行那也做不出美味佳肴。
施工的时候要是不认真,那可就前功尽弃啦。
要保证每一个环节都做到位,不能有丝毫马虎。
咱再打个比方,减少桩基负摩阻力就像是一场战斗,我们得有各种武器和策略来应对。
选好桩型就是我们的利器,土的处理就是我们的防御工事,设计和施工就是我们的战术安排。
只有方方面面都考虑到了,才能在这场战斗中取得胜利呀!你说这负摩阻力是不是挺让人头疼的?但咱不怕呀,咱有办法对付它!只要我们用心去研究,去实践,就一定能把它搞定。
所以说啊,遇到问题不可怕,可怕的是没有解决问题的决心和方法。
减少桩基负摩阻力虽然不是一件容易的事儿,但只要我们努力去做,就没有克服不了的困难。
咱可不能让这个小小的负摩阻力给难住了,大家说是不是这个理儿?咱得让我们的桩基稳稳地扎根在地下,为我们的工程保驾护航!。
负摩阻力的分析论文[五篇材料]第一篇:负摩阻力的分析论文一、负摩阻力的成因桩周土的沉降大于桩体的沉降!桩土的相对位移(或者相对位移趋势)是形成摩擦力的原因,桩基础中,如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力;反之,则为负摩阻力。
地基土沉降过大,桩和土相对位移过大地基土将对桩产生向下的摩擦力拉力,使原来稳定的地基变得不稳定,实际荷载可能超过原来建议的地基承载力。
一般可能由以下原因或组合造成:未固结的新近回填土地基;地面超载;打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降;地下水位降低,有效应力增加引起土层下沉;非饱和填土因浸水而湿陷;可压缩性土经受持续荷载,引起地基土沉降;地震液化。
二、地基设计为什么要考虑负摩阻力桩周负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献,反而要产生作用于桩侧的下拉力。
而造成桩端地基的屈服或破坏、桩身破坏、结构物不均匀沉降等影响。
因此,考虑桩侧负摩阻力对桩基础的作用是桩基础设计必不可少的问题之一。
三、如何在现场测试和估算负摩阻力在桩体安装应变计这是目前测单桩负摩阻力问题的最常用的方法。
80年代,有工程运用瑞士生产的滑动侧微计(SlidingMicrometer---ISETH)来测定。
普遍的方法都是测定桩体轴力,从而推算桩侧摩阻力。
四、影响负摩阻力大小的主要因素桩周土的特性当然是首当其冲的,其次桩端土特性也不可忽视(因为其之间影响着中性点的位置问题)、桩体的形状、桩土模量比等都有影响。
五、负摩阻力的防治措施打桩前,先预压地基土,从根本上消除负摩阻力的产生;在产生负摩阻的桩段安装套筒或者把桩身与周围土体隔离,这种方法会使施工难度加大;在桩身涂滑动薄膜[如涂沥青],目前这种方法应用比较普遍,效果也不错;通过降低桩上部荷载,储备一定承载力;在地基和上部结构允许有相对较大沉降的情况下,采用摩擦桩;采用一定的装置消除负摩阻力。
下面介绍一种消除负摩阻力的装置:它由设置在桩体外周的卸荷套及卸荷套与桩体之间的润滑隔离层构成。
浅谈桩基负摩阻力摘要:桩基工程中桩侧负摩阻力所产生的下拽力可能引起桩体破坏、桩基不均匀沉降等诸多工程灾害,严重影响着建筑物的安全,而桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响,目前其准确数值很难计算。
本文简要介绍和阐述了桩侧负摩阻力产生的条件和机理,目前桩侧负摩阻力的计算方法,中性点的确定,防治和减少桩侧负摩阻力的方法。
关键词:负摩阻力中性点成因影响因素防治措施引言:在地基处理工程中,因负摩阻力问题,造成工程事故屡有发生(建筑物出现沉降、倾斜、开裂),负摩阻力问题在我国工程实践中已成为一个很普遍的问题。
下面对负摩阻力的问题进行分析、阐述。
1负摩阻力的成因桩基工程中, 当桩体与桩周土产生相对位移时,桩侧就会产生摩阻力。
当桩体的沉降量大于桩周土的沉降量时, 摩阻力为正;当桩周土的沉降量大于桩体的沉降量时,摩阻力为负。
单桩负摩阻力作用机理如图1 所示[。
桩侧负摩阻力非但不能为承担上部荷载作出贡献, 反而要产生作用于桩侧的下拽力,称为分布于桩侧表面的荷载。
下拽力作用于桩体上, 可能会造成桩身破坏、桩端地基屈服或破坏, 以及上部结构不均匀沉降等问题。
图1单桩负摩阻力作用机理示意单桩负摩阻力一般可能由以下原因或组合造成:①未固结的新近回填土地基:桩基穿过欠固结土层后支撑在硬土层中,使得桩侧土因固结发生的沉降超过桩的沉降;②地面超载:桩侧地面受到较大的地面荷载产生的沉降超过桩的沉降;③孔隙水压力消散引起的固结沉降:群桩施工中敏感度较高的黏土受扰动,超孔隙水压力使得土体上涌,重塑后因超孔隙水压力消散而重新固结;④地下水位降低;桩侧土层地下水位大幅下降,导致有效应力增加引起土层下沉;⑤湿陷性地基:桩基穿过湿陷性土,湿陷性土因浸水湿陷导致土层发生沉降;⑥地震液化:桩基穿过液化土层,地震液化引起桩侧土沉降;⑦以压桩法沉桩后,桩身上部压力消失后发生回弹,产生负摩阻力。
影响负摩阻力大小的主要因素主要有:桩周土的特性、桩端土特性(因为其之间影响着中性点的位置问题)、桩体的形状、桩土模量比等。
群桩负摩阻力特性研究共3篇群桩负摩阻力特性研究1群桩负摩阻力是当桩下土层受载后,由于土层变形而产生的一种抗拔阻力。
本文旨在探讨群桩负摩阻力的特性及影响因素。
一、群桩的负摩特性群桩负摩力的大小和桩直径、桩长、桩间距、桩数、土层性质和荷载等因素有关。
一般来说,群桩的负摩阻力随土的单位体积侧向摩阻系数的增大而增大,随着桩直径和桩长的增大而增大,随桩间距的减小而增大。
此外,当桩数增加时,负摩力也会增加。
荷载的大小直接影响着群桩的负摩阻力,荷载越大,负摩阻力也越大。
二、影响因素1.土的性质:侧向摩阻系数的大小与土的结构、颗粒组成、孔隙分布和含水率等有关。
2.桩的直径和长度:群桩的直径和长度越大,负摩阻力也越大。
在实际工程中,通常选择较大的桩径,以增加负摩阻力。
3.桩间距:随着桩间距的减小,群桩之间的干扰效应增强,相邻桩基本上共享一部分土体反力,会导致群桩整体承载性能的下降,且负摩阻力增加。
4.桩数:由于群桩的相互干扰作用,增加桩数可以使负摩力增大,并有利于提高群桩的承载能力。
5.荷载:当荷载增大时,侧向土体的变形增加,侧向土体产生明显的抗拔位移,从而导致负摩阻力增加。
三、结论本文对群桩负摩阻力的特性进行了分析。
研究表明,群桩的负摩阻力与土的单位体积侧向摩阻系数、桩的直径和长度、桩间距、桩数和荷载大小有关。
在实际工程中,需要充分考虑这些因素的影响,以提高群桩的承载能力和抗拔能力。
群桩负摩阻力特性研究2群桩负摩阻是指在沉桩过程中,沉桩下部力学特性的变化,特别是在涂土层下部产生的一个反向于沉桩方向的阻力。
在桩基础工程中,群桩负摩阻之所以成为一个研究热点,是因为其对桩基础的稳定性和承载力的影响很大。
本文将从理论和实验两个方面探讨群桩负摩阻力特性的研究进展和工程应用。
一、理论研究群桩负摩阻力的理论研究主要围绕着公式推导和数值模拟两个方面展开。
1. 公式推导目前,对于群桩负摩阻力的计算,可以运用下面两个公式:- Skempton 公式:Skempton公式是群桩负摩阻力计算中最常用的公式之一。
桩基负摩擦力的分析及相应处理措施摘要:桩基负摩擦力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩,因此,负摩擦力不但不能成为桩承载力的一部分,反而变成施加在桩上的外荷载。
容许承载力和设计桩基础时应该重视桩的负摩擦力的问题。
本文通过对桩基负摩擦力的产生条件及其特性进行分析研究,给出典型的计算方法,并根据实际情况提出相应的处理方法和防范措施。
关键词:负摩擦力中性点有效应力法1 引言在正常情况下,桩穿过软弱土层支撑在坚硬土层上的桩,一般说来桩受荷载作用后,地基土对桩的侧阻力是向上作用的。
但当软弱土层由于某种原因而发生地面沉降时,桩周土体对桩身产生相对的向下位移,这就使桩身承受向下作用的摩擦力,软弱土层通过作用在桩上的向下作用的摩擦力而悬挂在桩身上。
这部分摩擦力不但不是桩承载力的一部分,反而变成施加在桩上的外加荷载。
这种由于地面沉降引起的在桩上向下的摩擦力,称为负表面摩擦力。
在桩的下沉比地基下沉量大的部分(桩的下部),桩身上仍为向上作用的正摩擦力,正、负摩擦力变换处的位置,称为中性点。
桩的负摩擦力问题,近年来在国内外普遍受到重视。
由于未注意到负摩擦力问题,也造成过一些工程事故。
因此在实际的工程设计时,应该充分考虑桩的负摩擦力的影响。
本文对桩的负摩擦力的产生条件及计算方法做了分析,并提出相应的处理方法和防范措施。
2 负摩擦力的产生(a)(b)(c)(d)图1 单桩产生负摩擦力时的荷载传递(a)单桩;(b)位移曲线;1-土层竖向位移曲线;2-桩的截面位移曲线;(c)桩侧摩擦力分布曲线;(d)桩身轴力分布曲线桩侧负摩擦力的产生主要是由于桩土之间相对位移的方向,在土层相对于桩侧向下位移时,产生于桩侧的向下的摩擦力。
产生负摩擦力的情况有多种情况:(1)在未固结的软土或新填土上,由于土层的自重固结而产生。
(2)由于大面积地面荷载所造成。
(3)场地地下水大量抽降,造成上部软弱土层下沉。
(4)湿陷性黄土及其他湿陷性土层湿陷引起。
桩的负摩擦力问题,实际上和正摩擦力一样,如果得知土与桩之间的相对位移以及负摩擦力与相对位移之间的关系,就可以了解桩侧负摩擦力的分布和桩身轴力和位移了。
桩基础负摩阻力的防治对策研究
【摘要】随着人们居住环境的改善和土地价格的上涨,建筑物逐渐向高层建筑发展,对地基承载能力的要求也越来越高,因此,地基的处理显的十分重要。
在地基的处理过程中,负摩阻力是引起建筑物沉降、倾斜或开裂的重要原因,成为建筑行业工程实践中面临的重要问题。
由于桩基础负摩阻力的产生与大小受较多因素的影响,其计算也存在一定难度,本文就桩基础负摩阻力的产生原因和防治对策进行了研究,以供同行参考。
【关键词】桩基础;负摩阻力;防治对策
桩基础是指将桩设置在土层中加固地基的结构,由桩和桩间土组成,建筑上部荷载通过桩基础传递至土层,达到稳定建筑的效果,整体性和刚性越强,桩基础所能承受的水平荷载与竖向荷载就越强。
随着高层建筑的增多,桩基础已成为软弱地基的重要处理手段,也是护岸、桥梁、码头、港口的主要基础形式。
然而,桩身所产生的负摩阻力问题也日渐突出,成为桩基础设计中的难点问题。
一、负摩阻力的成因
地基中的桩和土体存在摩擦阻力,而作用于桩侧的阻力的方向则与桩周围土体的位移有关。
在正常情况下,桩顶受到竖向荷载而下沉,当桩的下沉速率超出地基土的下沉速率时,地基土则会对桩侧面产生反方向的摩擦阻力,作用在桩侧单位面积上的力即正摩擦阻力,具有支撑桩的作用。
当桩侧土地的下沉速率超过桩的下沉速率时,桩侧地基会对桩产生与其位移方向相同的摩擦阻力,这个力
即负摩阻力。
负摩阻力不但不会抵抗桩的荷载,还会对桩的荷载产生下拽作用,成为分布在桩侧表面的荷载。
产生负摩阻力的环境有以下几种:
穿过欠固结土层后支撑在硬土层中,使得桩侧土因固结发生的沉降超过桩的沉降;桩侧土层地下水位大幅下降,导致上覆土层自重增加,发生大范围下沉;桩侧地面受到较大的地面荷载(如填土或堆载)发生下沉;桩所在土层稳定性较差,易受环境因素(如解冻、地震、侵水等)影响,有因素发生时引起地基土下沉;桩群密度大,敏感度较高的粘土受扰动,超孔隙水压力使得土体上涌,重塑后又因超孔隙水压消失而重新固结;桩侧土膨胀性强,受季节、气候影响而导致膨胀变形;以压桩法沉桩后,桩身上部压力消失后发生回弹,产生负摩阻力;水下桩基,河床冲刷严重,沉淀淤积较多,桩周围存在未固结的淤泥,淤泥随时间固结沉降,产生负摩阻力。
二、影响负摩阻力的因素及负摩阻力的危害
1.影响负摩阻力的因素
负摩阻力的变化和分布是一个十分复杂的问题,地面沉降和桩基沉降的大小、沉降速率和稳定性都会对负摩阻力产生影响。
其中,影响负摩阻力的因素主要由以下几个:
土层抗剪强度越大,则负摩阻力的极限值也就越大;土层越厚,则负摩阻力越大;土层压缩性越强,则桩的沉降速度越快,负摩阻力越大。
2.负摩阻力的影响
在设置桩基础时,由于负摩阻力的影响,桩侧土的部分重量会传递给装,使得负摩阻力非但不能加强桩的竖向承载力,反而会变成桩的荷载,加强桩的沉降、导致不均匀沉降,对建筑物造成破坏。
负摩阻力对桩的影响主要包括以下方面:
导致桩所受到的下拽荷载过大,使桩基沉降过大,破坏桩身结构;桩承担了部分土体的重量,负摩阻力使桩端标高处的覆盖压力变小,降低桩端阻力;建筑物部分基础或同一基础的部分桩产生负摩阻力时,导致桩群不均匀沉降,导致建筑结构被破坏。
三、减轻桩基础负摩阻力的对策
1.减小桩的负摩阻力的工程措施
桩基础负摩阻力产生在施工和使用阶段,因此,对负摩阻力的防治也应在这两个阶段内进行,其中施工阶段是防治负摩阻力的重要环节,在施工阶段内做好负摩阻力的防治工作,能够极大地减少负摩阻力对建筑物的危害,在实际施工中,常用的避免或减少负摩阻力的措施主要有以下几种:
(1)在建筑场地平整较厚的回填土,由于回填土在固结时会对桩造成负摩阻力,因此应将回填土压实,压实度可根据建筑物的荷载来决定。
(2)若建筑物桩基影响区域内有未固结软弱压缩土层,则可通过打砂桩或换土的方式来处理地基,避免地面堆载导致压缩土层下降超出桩自身的下降,产生负摩阻力。
(3)对于地面大面积堆载的场地,可通过增设保护装的方法来减少桩周土层在重新固结时产生负摩阻力。
(4)对地下水渗流较多或地下水位因大量抽取而水位下沉且实用桩基础的建筑物,可与地表建立合理的排水设施,并通过有效措施(如增加支桩柱)来治理抽水后导致的土层下沉。
(5)在确定桩已产生负摩阻力之后,通过计算得出负摩阻力的大小,再利用正、负摩阻力极限平衡条件,采取合理措施(如强桩尖插入持力层的深度、增加正摩阻力等来抵消桩负摩阻力)。
(6)计算桩的中性点,并在中性点上涂抹性强耐久的防护涂料,从而达到减小负摩阻力的效果。
2.防治负摩阻力的方法
在工程设计中,通过对桩身进行基础处理从而减少桩身沉降与地基沉降,是减少负摩阻力的重要措施,当前,工程中常通过以下方式来减小负摩阻力。
(1)承柱桩法。
增大桩的断面,承受负摩阻力。
(2)群桩法。
增加桩的数量,运用群桩效应,从而减小负摩阻力。
(3)涂层法。
对预制打入桩,在打桩前找出其中性点,并在中性点以上桩身涂刷1毫米后沥青,使涂层发生剪应变,从而降低桩表面所受到的负摩阻力。
(4)地基浸水法。
先使地基浸水,增加空隙内的水压力,从而减小桩侧负摩阻力。
(5)分段施工法。
在桩基施工后,过一段时间再继续进行上部结构的施工,可以有效减小负摩阻力的影响。
(6)软土地基处治。
为防止桩基沉降,减小桩基所受的负摩阻力,在进行钻孔灌注桩施工前,应先在软土地基区域内进行处治,减小因软土沉降造成桥台桩基的负摩阻力,从而达到减小负摩阻力的效果。
(7)套管保护桩法。
找出桩的中性点,并在其中性点以上套一段直径略大于装精的钢制套管,使桩身不再受到土的负摩阻力。
四、总结
负摩阻力对桩基的不利影响可以概括为以下三个方面:降低桩基承载力,增加桩基沉降,增大桩身轴力,从而降低桩身的强度与安全度。
其次,负摩阻力的负面影响是长期变动、可调节的,若上部结构对沉降或不均匀沉降没有十分严格的要求时,可以通过合理增加沉降来减轻负摩阻力的影响,若上部结构有十分严格的沉降要求,则负摩阻力造成的负面影响将造成建筑物使用的不变,造成安全隐患。
防治负摩阻力的方法有很多,但无论是哪种方法,都要求施工者具有过硬的专业素质,因此,施工人员在选择合理的施工方法的同时,还有注重自身专业技能的提高。
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