桩基础负摩阻计算程序

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K2γ( h - 3) 〕= π×0. 62 ×2 ×
0. 7 ×0. 72 ×〔500 + 5. 0 ×13. 6 ×
(34 - 3) 〕= 2 973 (kN) 式中 :γ= 13. 6 kN/ m3 。
4) 作用于桩顶上的设计荷载 (计算略) :
P1 = 2 900 ( kN) 5) 桩身自重 :
等 ,则该土层的负摩阻力强度的最大值可按
下式计算 :
f =γh Ktg <
(3)
式中 :γ—土的容重 ( kN/ m3) ;
h —计算处深度 ( m) ;
K —土的侧压力系数 ,钻孔桩取静止土
P1 + P5 - P6 < 1/ K1 ( P2 + P3) - P4/ K2 (5) 式中 : P1 —作用于桩顶上的设计荷载 ;
- 30 m ,因持力层为坚固土 ,故取 h1 = 1. 0 h3 = 3. 5 + 1 + 5. 2 = 9. 7 (m) 。
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力的大小取决于土的抗剪强度 。 据有关文献建议 :在软弱粘土层中 ,其负
需要指出的是 ,利用 (4) 式求算作用于单 桩上的极限负摩阻力不应大于单桩所分配承
摩阻力强度最大值为
受的桩周下沉土重 (按相邻桩距之半计算 ,其
f = 1/ 2 qu
(2)
式中 : f —负摩阻力强度的最大值 ( kPa) ;
桩的负摩阻力强度与基桩的沉降以及桩

d
XiXi1
代入
2
dz
h
ih i 1 h E p 2 A p d d z 2 U zi U S b z g A p i d z
P iS i P i 1 S i 1 m ig i 2
可得
E 2 ph A p X i 1 X i 2 U 4 T S fh f2 X iX i 1 2
P 0 S 0 z S b d a g S b d v P b S b
1 20HEpApd dz2dzmgSb2
将上式展开，移项可得：
0 H E p 2 A p d d z 2U zU Sb zgA p dz
P0S0 PbSb mg2
上式以整体桩身为分析对象，即桩身i个单元能量平衡 的叠加。假设以桩身单元i为分析对象，如下图，那么 有
二、桩身平衡方程
假定桩身不产生塑性变形，忽略桩侧土压力对 桩体产生的横向变形，那么弹性桩身在竖直方 向满足能量守恒,由此推得桩身能量平衡方程。
由桩身的变形位移协调关系可推导出桩身的位 移协调方程。
将两个方程联立，即可迭代求解桩身各单元轴 力、摩阻力以及位移。
1.桩身能量平衡方程
桩身在土中的总势能 由桩身变形能 W u 及势 能增量W p 两部分组成
建立一个描画该能量传送过程的能量平衡方程。
从讨论桩身变形能与外力做功之间的关系出发， 将能量法方程引入负摩阻力的数值计算 。
1.桩与桩周土的单元分割
在桩长L范围内,层状地基 土用n+1个节点分割成n 个层元,每个层元厚度均 为h。
桩身分割成n个杆单元， 节点自在度为1，即只思 索节点竖向位移。
主要思绪
一、基桩负摩阻力的产生过程，本质上是桩周 土沉降与桩身之间能量交互传送的过程。

桩侧负摩阻力的计算一、 规范对桩侧负摩阻力计算规定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。

4、 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：N k 乞 R a（ 7-9-1）② 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：N k Q g <Ra（ 7-9-2）③ 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。

二、 计算方法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： 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值，可按下列公式计算：q ?i = ni ；「i（ 7-9-3）当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时：i 71ri -mm i 厶i m =2（7-9-3 ）〜（7-9-5）式中：q ?i ――第i 层土桩侧负摩阻力标准值；当按式（7-9-3）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值进行设计；-ri ――由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起;当地面分布大面积荷载时：；★二p • c ri(7-9-4) 其中， (7-9-5)Ci ■――桩周第i层土平均竖向有效应力；i, m――分别为第i计算土层和其上第 m土层的重度，地下水位以下取浮重度;.'■■Zi ---- 第 i 层土、第 m层土的厚度；p――地面均布荷载；桩周第i层土负摩阻力系数，可按表 7-9-1取值;表7-9-1 负摩阻力系数匕土类5土类5饱和软土0.15 〜0.25 砂土0.35 〜0.50粘性土、粉土0.25 〜0.40 自重湿陷性黄土0.20 〜0.35②填土按其组成取表中同类土的较大值；2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：nQ f 二n 八側（7-9-6）(7-9-7)式中，n ――中性点以上土层数；l i――中性点以上第i土层的厚度；n ――负摩阻力群桩效应系数；S ax, S ay ――分别为纵横向桩的中心距；q S?――中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值；m――中性点以上桩周土层厚度加权平均重度（地下水位以下取浮重度）。

0.002l0 0.007l0 0.005l0
府 溶 咋 托
根
单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量（mm） 120
橡 蟹
弦
适
地
基
处
理
桩
基
4.4.1 单桩沉降的计算
在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成： （1）桩身弹性压缩引起的桩顶沉降； （2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力
扩散角，致使桩端下土体压缩而产生的桩端沉降； （3）桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端
N0影响很小可忽略不计， P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式变为：
N0 H0
M0
x
承台底面
EId4x5zx0
z
dz4
其中： 5 mb1 为桩的水平变1形 /m ） 系。 数（
EI
下醚牙侨母付切各秧依秦蒸 克眷缨逸索抄捉瑞惮炼末坯 抗荧邦映临蹬蛛攀地基处理 桩基沉降、负摩阻力、水平 承载力地基处理桩基沉降、 负摩阻力、水平承载力
③ “m”法：假定地基系数Kx随深度成正比例地增长．目前我国应用较多， Kx =mz。
H0
x
t
Kx=mz
（c）”m”法
突全两颧蚤括模团护镇买 盲间足紧稀糟辈畦辐艘名 肮翰郧顺薄因献襄今亭地 基处理桩基沉降、负摩阻 力、水平承载力地基处理 桩基沉降、负摩阻力、水 平承载力
④ “c值”法：假定地基系数Kh随着深度成抛物线规律增加，即Kh =cz1/2 ，c为常数，随土类不同而异。在 我国多用于公路交通部门。
赶绪咸橱称剂湘绷零扛叫璃台 咏鸥疆容杯丘凝枣晋沈之筏峰 脑倾辩搞齐款地基处理桩基沉 降、负摩阻力、水平承载力地 基处理桩基沉降、负摩阻力、 水平承载力
换 算 深 度 h 和 最 大 弯 矩 系 数 C M （3）桩身最大弯矩及位置

其中 ， 为第 ｉ 层土体 的负摩 擦力 ，Ｐ ； 为第 ｉ 土体 的 ｋ ａｈ 层
厚 度 ， 为桩 长 ， ｍ； ｍ。
态 。一般说来 ， 桩侧 土与桩 的粘着力 和桩表面负摩 阻力 的大小取 决于土的抗剪 强度。桩 的负摩阻力 虽有 时效 ， 出于 安全考 虑 ， 但 设计 中可取其最大值 。
量的影响 。负摩 阻力 的强度则与基桩沉 降及桩侧 土压 缩沉降 、 沉 降速率 、 稳定历时等 因素有关 ， 且它 随时 间的变化 和分 布也 比较 复杂 。为确定 负摩 阻力强度大小 ， 应研究产生 负摩 阻力 时桩一 土
相互作用的特点 、 沿桩 身土 体 的抗剪 强度 特征 及 桩侧 的应 力状
一
项极其重要 的因素 ， 尤其是在 软土地区。本文 围绕桥梁桩 基负 载越大 ， 中性点位置越深 。
摩阻力 的产生机理 、 算方 法及防 治措施 等开展研 究 ， 出了若 ２ ３ 负摩 阻力强度 的计 算 计 提 ． 干建议 ， 供设计参考 。 工程实践中 ， 主要采用如下三种方法来 计算 负摩擦力 ：
第３ ６卷 第 ｌ ０期 ２０ １０ 年 ４ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ］ 兀 瓜 Ｅ １
Ｖｌ． ６ Ｎｏ． ０ ０ ３ １ １
Ａ ｒ ２ １ ｐ． ０ ０
・７ ・ ５
文章 编 号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ １—０ ５０ １０ —８ ５２ １ ）００ ７ —２
土体类 别 新填土和砂（ ｒ ．） Ｄ ≤Ｏ ２ 粉质砂（ ≤Ｏ ２ ， Ｄｒ ． ）砂质粉 土（ 屯≥０ ７ ） ．５
黏土质砂 （ ｒ ． ）砂质黏土（ Ｄ ≤Ｏ２ ， 也≥０ ７ ） ． ５
２ ２ 中性 点的位 置 ．

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 13762752211=⨯== kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=a R N <k故单桩承载力满足要求。

桩侧负摩阻力的计算一、规范对桩侧负摩阻力计算规定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。

4、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： a k R N ≤ （7-9-1）②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：a ng k R Q N ≤+ （7-9-2）③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。

二、计算方法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： 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值，可按下列公式计算：i ni nsiq σξ'= （7-9-3） 当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时：ri i σσ'=' 当地面分布大面积荷载时：rii p σσ'+=' （7-9-4） 其中, i i i m m m riz z ∆∑+∆='-=γγσ1121（7-9-5） （7-9-3）～（7-9-5）式中：nsi q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值；当按式（7-9-3）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准值进行设计；ri σ'——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起；i σ'——桩周第i 层土平均竖向有效应力；m i γγ,——分别为第i 计算土层和其上第m 土层的重度，地下水位以下取浮重度；m i z z ∆∆,——第i 层土、第m 层土的厚度；p ——地面均布荷载；ni ξ——桩周第i 层土负摩阻力系数，可按表7-9-1取值；表7-9-1 负摩阻力系数ξ注：①在同一类土中，对于挤土桩，取表中较大值，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；2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算：∑⋅==ni i nsi n n gl q u Q 1η （7-9-6）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=4d q d s s m n s ya x a n γπη （7-9-7）式中，n ——中性点以上土层数； l i ——中性点以上第i 土层的厚度；n η——负摩阻力群桩效应系数；ay ax s s ,——分别为纵横向桩的中心距；ns q ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值；m γ——中性点以上桩周土层厚度加权平均重度（地下水位以下取浮重度）。

桩侧负摩阻力
桩侧负摩阻力是指桩的竖向力矩作用下，在桩基底面的摩擦力的总和。

这个力的大小取决于桩的长度、直径和材料，以及桩基底面的土壤类型、湿度和压力。

桩侧负摩阻力是设计桩基时需要考虑的一个重要因素，因为它可以影响桩基的承载能力。

桩侧负摩阻力的计算方法通常有多种，常用的有下面几种：
1.比例计算法：根据桩的长度、直径和材料，以及土壤的类
型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的相对大小。

2.圆柱桩基础计算法：根据圆柱桩的直径、长度和材料，以
及土壤的类型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的绝对大小。

3.圆锥桩基础计算法：根据圆锥桩的底部直径、顶部直径、
长度和材料，以及土壤的类型、湿度和压力，计算出桩侧负摩阻力的绝对大小。

4.土压力平衡法：通过对桩基周围土体的变形和应力进行分
析，确定桩侧负摩阻力的大小。

桩侧负摩阻力的计算是建筑工程中很重要的一部分，因为它可以帮助我们确定桩基的承载能力，并且有助于确定桩基的位置、数量和布置方式。

94-2008）5.4.4 条 第 1 款 规 定，
=
=70+0.5×
=70+0.5×（18-10）×8=102Kpa ；
=
=70+
+0.5×
×8+0.5×（20-10）×7=169Kpa ；
=70+（18-10）
由规范式 (5.4.4-1) 可知：
；故取
。
由规范式 (5.4.4-3)，取
（单桩基础），
五、基桩负摩阻力参考算例 某端承桩，采用泥浆护壁灌注桩，桩径 1000mm， 桩 长 16m， 桩 周 土 性 参 数 如 图 3 所 示， 已 知 黏 土 ξn=0.25，粉土 ξn=0.30，当地面大面积堆在为 70Kpa 时， 试算由于负摩阻力产生的下拉荷载为多少。 首先应确定计算中性点所在的位置，取 ln/l0=1.0， ln=1.0l0=1.0×（8+7）=15m。 其 次 确 定 ：由《 建 筑 桩 基 技 术 规 范 》（JGJ
192
技术应用
图2 桩基负摩阻力示意图
图3 桩周土层参数示意图
四、减小桩基负摩阻力的措施 工程的质量以及安全储备是极其重要的。在实际工程 设计以及现场基础施工中，应当采取有效的措施，减小或 消除桩侧负摩阻力产生的不利影响。根据已知的工程经验， 本文总结了以下几种消除负摩阻力的典型方法 ： （1）夯实法 ：在工程桩施工之前，应先对新近的填 土进行地基处理，采用预压夯实，从而降低土的压缩性， 待实测土的沉降基本达到稳定，再进行后续桩基础的施工。 但是此种方法需要的时间周期比较长。 （2）地基处理法 ：通过一系列的地基处理方式，对 产生负摩阻力的桩侧土层进行加固处理，消减其产生的负 摩阻力，从而提高桩基的承载力。主要的方式有深层搅拌 桩、强夯、挤密土桩等办法，降低浅层地基土压缩性，较 小其沉降量，从达到减少负摩阻力的效果。 （3）缩小桩径法 ：在承载力满足设计要求的前提下， 尽量缩小桩的直径，从而减小每根桩所承受的负摩阻力。 （4）桩身处理法 ：通过对桩身进行技术处理，如使 用套管桩，或者桩与套管之间涂满润滑油 ；从而降低桩土 之间的摩擦，使得桩侧负摩阻力变小，这种处理工艺操作 起来比较简单，而且效果比较显著，安全可靠，在目前的 应用也是最广泛的。

考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法我折腾了好久考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法，总算找到点门道。

一开始，我真的是瞎摸索。

我就知道这桩侧负摩阻力肯定和地基的固结有关，但到底怎么个关系法，我完全摸不着头脑。

我先从最基本的理论知识着手，翻了大量的土力学书，那些公式和概念啊，看着都晕乎。

就像乱麻一样，完全分不清楚头绪。

我试过直接套用地基沉降计算的一些理论来算这个负摩阻力。

但失败得一塌糊涂，怎么算结果都和实际相差老远。

后来我才明白，高填方夯实地基有它自己的特性，不能简单套用别的模式。

我又想，那从试验的角度入手呢。

我就模拟高填方的条件做了一些小的模型试验，测量土体在固结过程中对桩产生的作用力。

这个阶段我可是下了大功夫，仔细控制填土的压实度啊，测量土的各项物理参数啥的。

这个过程我也犯了不少错，比如填土的时候有时候压实不均匀，结果导致试验数据波动特别大。

从这个我就学到了，试验的时候基础条件的控制无比重要。

那怎么把这些试验成果和计算联系起来呢。

这是个大头啊。

我发现这个固结土体对于桩的压力，可能要考虑分层计算。

就好比一个千层饼一样，每一层的情况都不太一样，都要单独分析计算，然后汇总起来。

像最靠近桩表面的那一层土，它和桩的相互作用跟离桩远一些的土层就可能差别很大。

这时候我又意识到，土的固结速度这个因素也没考虑进去呀。

于是又开始查资料，怎么把巩固速度合理地放到计算方法里。

还有就是关于土和桩之间的摩擦系数这个参数。

我最开始用的是一些经验值，但是实际应用的时候发现误差超级大。

后来我就把不同的土层分别做摩擦系数的测定。

有些时候测量出来的值和本来以为的差别很大，这可是个警醒啊，经验值不一定靠得住。

在计算的过程中，我也觉得，把高填方地基当成一个整体来分析可能是过于简单了。

得把它看成一个动态变化的系统，随着时间的推移，固结在变，负摩阻力肯定也在变。

现在我还在琢磨怎么精确地把这个动态性放到计算方法里。

但是我可以确定的是，要想把考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算准确了，就得结合理论知识、试验数据，还要把各种复杂的因素一个一个剖析到位，一点也不能马虎。

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。

桩基负摩阻力计算桩基负摩阻力是指在土层中桩身下方产生的摩阻力，它是桩基承担的主要力量之一。

在桩基设计和施工过程中，准确计算和估算桩基负摩阻力非常重要。

本文将介绍桩基负摩阻力的计算方法，并详细讲解其计算步骤和影响因素。

我们需要了解什么是桩基负摩阻力。

桩基负摩阻力是当桩身插入土层时，由于土层颗粒与桩身之间的接触而产生的摩擦力。

根据土力学理论，负摩阻力可以分为皮摩阻力和端摩阻力。

其中，皮摩阻力是指土层对桩身侧面的阻力，而端摩阻力是指土层与桩基底面的接触面积产生的阻力。

计算桩基负摩阻力的步骤如下：第一步：确定桩的净竖向荷载。

根据工程设计和土力学原理，确定桩的设计荷载，包括竖向荷载和水平力。

竖向荷载能够直接作用于桩基负摩阻力的产生。

第二步：确定桩身的面积。

根据桩的形状和尺寸，计算桩身的面积。

常见的桩形状有圆形、方形和桥台形。

根据桩身形状的不同，计算桩身的面积可以采用相应的公式。

第三步：确定土层的侧面摩阻力系数。

侧面摩阻力系数是指土层对于桩身侧面摩阻力的抵抗程度。

根据土层性质、桩身表面状态和桩身形状，可以选择相应的侧摩阻力系数。

第四步：计算侧面摩阻力。

依据负摩阻力理论，计算土层对桩身侧面的摩阻力。

公式可以表示为F1 = α1 × A × P，其中F1为侧面摩阻力，α1为侧摩阻力系数，A为桩身的面积，P为施加在桩上的竖向荷载。

第五步：确定土层的底面摩阻力系数。

底面摩阻力系数是指土层与桩基底面的接触面积产生的阻力。

根据土层性质、桩身形状和底面形状，选择相应的底摩阻力系数。

第六步：计算底面摩阻力。

根据负摩阻力理论，计算土层与桩基底面的接触面积产生的摩阻力。

公式可以表示为F2 = α2 × A × P，其中F2为底面摩阻力，α2为底摩阻阻力系数，A为桩身的面积，P为施加在桩上的竖向荷载。

第七步：计算总的负摩阻力。

将侧面摩阻力和底面摩阻力相加即得到总的负摩阻力。

F = F1 + F2。

桩基础负摩阻力计算
桩直径 D 桩面积 A 桩周长 u 地面超载 p 地下水标 高
0.5 m 0.196 m2 1.571 m
5.00 kpa -1.80 m
钻孔 编号
土层
1 填土
2 淤泥质粉质粘土
中性点
层顶标高
厚度(m)
正摩阻力标准 值(Kpa)
2.05 -1.95
4.00 21.30
0.00 7.00
ζn 0.15~0.25 0.25~0.40 0.35~0.50 0.20~0.35
中性点深度ln
表5.4.4-2
持力层性质 黏性土、粉土 中密以上砂 砾石、卵石
中性点深度比 ln/l0
0.5~0.6
0.7~0.8
0.9
基岩 1
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。
中性 点深 度由 《建 筑桩 基技 术规 范》 (JGJ9 42008) 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
表5.4.4-1 土类
饱和软土
黏性土、粉土 砂土
自重湿陷性黄土
注：1、在同一类土 中，对于挤土桩，取表 中较大值 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
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。

G fk ≈ γ m (d + l )
p0 k = pk − σ c =
Fk + G K − 2(a 0 + b0 )∑ q sia l i A
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Huaihai Institute of Technology
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4.4.1 单桩沉降的计算
在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成： 在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成： （1）桩身弹性压缩引起的桩顶沉降； 桩身弹性压缩引起的桩顶沉降； （2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以 压力扩散角， 压力扩散角，致使桩端下土体压缩而产生的 桩端沉降； 桩端沉降； （3）桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的 桩端沉降。 桩端沉降。
F
B0 l α A’ G α
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（1）实体深基础（s≤6d） ）实体深基础（ ） 沉降计算方法同前基础
s = ψ p s'
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明德林应力（ 明德林应力（Mindlin）公式 ）
单桩荷载分担 地基应力： 地基应力： σ j ,i = ∑ (σ zp ,k + σ zs ,k )
n k =1
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厚软土地区桩侧负摩阻力的计算和过程分析1 负摩阻力的概念正常情况下，在桩顶荷载作用下，桩侧土相对于桩产生向上的位移，因而土对桩侧产生向上的摩擦力，构成桩承载力的一部分，称为正摩阻力。

但有时候会发生相反的情况，即桩周围的土体由于一些原因发生沉降，且沉降量大于相应深度处桩的沉降量，即桩侧土相对于桩产生向下的位移，土体对桩产生向下的摩擦力，这种摩擦力称为负摩阻力。

负摩阻力对桩是一种不利因素。

它降低了桩的承载力，并可能导致桩发生过大沉降。

实际工程中，因负摩阻力引起的不均匀沉降造成建筑物开裂、倾斜或者因沉降过大而影响正常使用的情况屡有发生。

所以在可能发生负摩擦力的情况下，设计时应考虑其对桩基承载力和沉降的影响。

《建筑桩基技术规范》5.4.2条规定：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。

2 负摩阻力的特点（1）中性点。

负摩阻力不一定产生于整个软弱土层中，而是在桩周土体下沉大于桩的沉降范围内。

桩的这一范围内为负摩阻力，而下部一般仍为正摩阻力。

正负摩阻力的分界点即为中性点。

在中性点处，正负摩阻力均为零，桩土相对位移也为零，同时下拉荷载在中性点处达到最大值，即在中性点处桩身轴力达到最大值。

桩顶至中性点的深度与桩周土的压缩性和变形条件以及桩的持力层性质等因素有关，理论上应按桩周土沉降与桩沉降相等的条件计算确定，但是，由于桩在荷载作用下的沉降稳定历时、沉降速率等都与桩周围土的沉降情况不同。

一般来说，中性点的位置在初期随着桩的沉降增加而上下移动，当沉降趋于稳定时才会稳定在某一固定的深度处。

所以要准确确定中性点的位置比较困难，一般根据现场试验所得的经验数据近似加以确定，即以与桩周软弱土层下限深度比值的经验数据来确定。

大面积荷载下考虑时间效应的单桩负摩阻力计算方法单桩负摩阻力是指桩体在受到上部结构荷载作用下，桩顶失稳前，桩侧及桩底与土壤发生的反向竖向摩阻力。

在实际工程中，随着时间的推移，单桩负摩阻力的计算需要考虑时间效应的影响。

本文将介绍大面积荷载下考虑时间效应的单桩负摩阻力计算方法。

1.负摩阻力的计算原理。

单桩负摩阻力是由于桩周土体在受荷载作用下，由于剪切应变、桩的侧阻力和桩底摩阻力共同作用，发生的反向竖向摩阻力。

采用经典分析法可得出负摩阻力计算公式：Qs = γw 某 A 某某qs + γp 某 A 某某qp。

其中，Qs为负摩土阻力，γw为地基水重，γp为桩周土体重度，A为桩周土体面积，某qs为桩周土体上限密度时的负摩阻力系数，某qp为桩底摩阻力系数。

2.考虑时间效应的计算方法。

在实际工程中，单桩负摩阻力的计算需要考虑时间效应的影响。

时间效应是指在长期荷载作用下，桩周土体发生的初始压缩变形、渐进沉降、松弛等现象。

为了考虑时间效应的影响，可以采用经验公式进行计算。

常用的有Peck、Reese、以及欧洲规范等方法。

其中，欧洲规范采用下列公式计算时间效应系数α：α=1/0.5某(t/T+1)。

其中，t为荷载作用时间（单位：年），T为荷载作用下的桩周（或侧面）变形达到极限值所需的时间（一般为10年左右）。

根据该公式可得出考虑时间效应后的单桩负摩阻力计算公式：Qs(t)=Qs某α。

其中，Qs(t)为考虑时间效应后的单桩负摩阻力值，Qs为经典计算法得出的单桩负摩阻力值，α为时间效应系数。

3.结论。

在实际工程中，单桩负摩阻力的计算需要考虑时间效应的影响。

一般采用经典分析法计算单桩负摩阻力值，再根据经验公式计算时间效应系数，最终得出考虑时间效应后的单桩负摩阻力值。