考慮負(fù)摩阻力影響的大直徑樁設(shè)計摘要分析了樁基礎(chǔ)工作中負(fù)摩阻力的產(chǎn)生機理及其危害，并對其引起的下拉荷載進(jìn)行了計算，以工程實例對結(jié)果進(jìn)行了分析比較。關(guān)鍵詞負(fù)摩阻力有效樁長一、負(fù)摩阻力的產(chǎn)生機理及其危害樁基礎(chǔ)周圍存在欠固結(jié)土、新近沉積土、可液化土及濕陷性土層時，在樁基工作過程中，樁周土中會漸次產(chǎn)生負(fù)摩阻力。樁周產(chǎn)生負(fù)摩阻力問題，在我國工程實踐中已變成一個熱點問題，不少建筑物樁基由于存在上述三類問題的條件之一而出現(xiàn)沉降、開裂、傾斜，以致有的無法使用而拆除，或花費大量經(jīng)濟進(jìn)行加固，等等。反之，有的工程設(shè)計中對負(fù)摩阻力予以考慮而采取了措施則避免了事故。1、對于摩擦型樁基，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)摩阻力對基樁下拉荷載時，由于持力層壓縮層較大，隨之引起沉降。樁基沉降一出現(xiàn)，土對樁的相對位移減少，負(fù)摩阻力便于工作降低，直至轉(zhuǎn)化為零。因此一般情況下對于摩擦型樁基，可近似視中性點以上側(cè)阻力為零計算樁基承載力。2、對于端承型樁基，由于其樁端持力層較堅硬，受負(fù)摩阻力引起下拉荷載后不致產(chǎn)生沉降或沉降量較小，此時負(fù)摩阻力將長期作用于樁身中性點以上側(cè)表面。因此應(yīng)計算中性點以上負(fù)摩阻力形成的下拉荷載，并以下拉荷載作為外荷載的一部分驗算樁基承載力。負(fù)摩阻力現(xiàn)象說明圖負(fù)摩阻力對于樁基承載力和沉降的影響隨側(cè)阻力與端阻力分擔(dān)荷載比、建筑物各樁基周圍土層沉降的均勻性、建筑物對不均勻沉降的敏感度而異，因此對于考慮負(fù)摩阻力驗算承載力和沉降也有所區(qū)別。由于下拉荷載的計算是以負(fù)摩阻力、中性點位置均達(dá)理論最大值的假定為基礎(chǔ)的。實際上由于樁身材料的彈性壓縮、樁端持力層的壓縮引起樁基一定沉降，導(dǎo)致摩阻力小于理論最大值。因此在以往定值設(shè)計中將安全系數(shù)降低，即由正常狀態(tài)的K=2降至K=1.2～1.3。由是可以推理出：式中為樁軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值。若取荷載分項系數(shù)加權(quán)平均值，抗力分項系數(shù)，則得：考慮到建筑物重要性系數(shù)，則由上式可得概率極限狀態(tài)的承載力驗算表達(dá)式：負(fù)摩阻力作用必然加大樁基沉降。當(dāng)建筑物各樁基周圍土層的沉降均勻，且建筑物對不均勻沉降敏感時，負(fù)摩阻力引起的沉降不致危害建筑物的正常使用，因此可不必驗算沉降。但對于各樁基周圍受到不均勻堆載、不均勻降水或土層自身不均勻時，將出現(xiàn)不均勻沉降，各樁基因負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載和沉降也會是不均勻的。因此需考慮負(fù)摩阻力驗算樁基沉降。二、規(guī)范規(guī)定考慮負(fù)摩阻力的條件1、國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）的規(guī)定第一類情況為樁周土在自重作用下固結(jié)沉降或浸水導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞強度降低而固結(jié)；第二類情況為外界荷載作用導(dǎo)致樁周土固結(jié)沉降；第三類情況為因降水導(dǎo)致有效應(yīng)力增大而固結(jié)。對于端承型樁基尚應(yīng)考慮負(fù)摩阻力引起基樁下拉荷載。累2繪、北京市頂標(biāo)準(zhǔn)《北考京地區(qū)大廊直徑灌注多樁技術(shù)規(guī)痕程》的規(guī)的定圣在確定單蕉樁承載力脆時，若樁剝周有人工解填土、淤熔泥、新近祝沉積土以邪及可液化距土層時，防則不計算曲上述土層哨的樁周摩墊擦力。當(dāng)扔樁端擴大吐且樁長小做于誤6.00堤m拐時可不考膀慮樁周摩舅擦力。當(dāng)吸建筑場區(qū)薯有大面積歷新填土或港地面堆載撐以及人工礎(chǔ)降低地下抱水位時，三需考慮由見此而造成毫樁周摩擦珠力對單樁粱承載力的信影響。視由此可見掘，兩種規(guī)債范規(guī)程對侄負(fù)摩阻力組的危害都糊給予了高角度重視，仍都規(guī)定了弦在必要條淺件下考慮從負(fù)摩阻力安的的條款躬。哲三、關(guān)于膝負(fù)摩阻力鼓引起下拉黑荷載的計拜算測影響負(fù)摩藝阻力的因印素很多，僚諸如樁側(cè)田與樁端土獸的變形與燒強度性質(zhì)沉、土層的獨應(yīng)力歷史炸、地面的嚴(yán)堆載大小義與范圍、包降低地下睛水位的范娘圍與深度老、樁頂荷幟載施加時迎間與發(fā)生蓋負(fù)摩阻力身的時間之切間的關(guān)系開、樁的類刻型與成樁份工藝等。為因此，精浴確計算負(fù)葛摩阻力是蒙復(fù)雜而困抬難的。迄活今國內(nèi)外誕學(xué)者提出尿的計算方訂法與公式?jīng)龆际墙贫ǖ暮徒?jīng)驗啊性的。元多數(shù)學(xué)者遙認(rèn)為樁側(cè)可負(fù)摩阻力仆的大小與宣樁側(cè)土的冠有效應(yīng)力膜有關(guān)，不茶同負(fù)摩阻蚊力計算式蓮中也多反未映出有效劫應(yīng)力因素肢。根據(jù)大袍量試驗與折工程實測壞結(jié)果表明迫，以有效紐應(yīng)力法較重接近實際妄。因此本印規(guī)范規(guī)定鑒如下有效航應(yīng)力法為遙負(fù)摩阻力盞標(biāo)準(zhǔn)值計冒算法。式中側(cè)--巧-共第捏I內(nèi)層土樁側(cè)技負(fù)摩阻力仁標(biāo)準(zhǔn)值；煩k---緩--梳-壘土的側(cè)壓鑰力系數(shù)；廚----迫-香土的有效不內(nèi)摩擦角適；俊----絹-屆第灘I謠層土的有紡效平均豎也向有效應(yīng)準(zhǔn)力；遮----贏-印-旅負(fù)摩阻力攔系數(shù)；為與土的類沫別和狀態(tài)密有關(guān)，對全于粗粒土幫，孟隨土的粒記度和密實疑度增加而抄增加；對炮于細(xì)粒土就，則隨土亦的塑性指裕數(shù)、孔隙蟲比、飽和嗚度增大而斷增大；綜柱合文獻(xiàn)的慰建議值和訂各類土中絮的測試結(jié)盜果，給出傍如規(guī)范表送所列值。列四、關(guān)于齊中性點的壺確定船當(dāng)樁身穿薦越厚度為弱的可壓縮主土層，樁妄端設(shè)置于酷較堅硬的調(diào)持力層時伍，在樁的琴某一深度扣以上，土交的沉降大番于樁的沉悅降，在該搶段樁長內(nèi)攻，樁側(cè)產(chǎn)埋生負(fù)摩阻磚力；在醬以下的可軋壓縮層內(nèi)袖，土的沉覽降小于樁鑒的沉降，肺土對樁產(chǎn)從生正摩阻遭力，在聞深度處，薯樁土相對閱位移為零境，即既沒牙有負(fù)摩阻爺力，又沒艙有正摩阻促力，習(xí)慣庫上稱該點隸為中性點蜓。是性點甘處樁身軸昂力為最大確。驚一般來說姨中性點的況位置，在洗初期是有鄙變化的，瞧中性點也辟將穩(wěn)定在吃某一固定旗深度版處。中性堡點的確定事對于樁縱六向取值有默著重要意謀義。對于余存在負(fù)摩氏阻力的樁掙基礎(chǔ)，顯預(yù)然應(yīng)自中俱性點以下紅計取側(cè)摩橋阻力值，便中性點以糧上不再計意取側(cè)摩阻雙力值。因怨此，有效訓(xùn)樁長的概闖念不應(yīng)含習(xí)中性點以略上的幾何串尺寸部分摔。真正發(fā)故揮側(cè)摩阻耐力值的有飛效樁長應(yīng)關(guān)自中性點忠以下部位觀，至樁身球變徑處計統(tǒng)取。淘五、工程斑實例閃1省、工程概捆況岡某營院內(nèi)史新建辦公杯樓擴建工細(xì)程，位于捉原辦公樓鄭東西兩側(cè)缸，地伴上歌6縱層、框架敢結(jié)構(gòu)，大土直徑灌注騾樁基礎(chǔ)。瘋單樁荷載酬效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)壯組合值要約求滿沙足塘2200喬K丹N晉。宇2類、地層分戲布特征滿地層巖性本自天然地目表往下依比次可分為楊雜填哥土鍬①課，新近沉脂積土層：緞細(xì)神砂習(xí)②夸、砂質(zhì)粉貞土旨②羅1低、圓完礫鳴②志2臺，一般第戴四紀(jì)土層箭：粘質(zhì)粉翁土節(jié)③陣1秤、粉質(zhì)粘斗土孫③懲2晨及砂質(zhì)粉掏土趟③器3匯、細(xì)愚砂項④濕、卵譜石值⑤呢等：憲1來、雜填沾土亡①夾：層厚奧1.度20約～諒2.60結(jié)m材。結(jié)構(gòu)紊嶺亂，欠壓葵密。伍2套、新近沉餡積土層細(xì)朽砂墓②杯、砂質(zhì)粉叫土騰②誦1毛：該層總箭厚扎度過3.6總0講～擺5.60邪m鼻。該層以慨細(xì)箭砂盛②北為主，夾捎砂質(zhì)粉浙土私②夾1左薄層。壯3最、一般第股四紀(jì)土層難粘質(zhì)粉蝦土瞇③瓜1幫、粉質(zhì)粘蜜土歉③和2寸樹、砂質(zhì)粉檔土若③惑3頓：層嘆厚氧1.0邪0萬～躁2.20頂m潤。離4介、細(xì)遭砂磨④愿：層樸厚庫0.8竟0棟～頃3.00藍(lán)m器。岡5屆、卵飼石嗎⑤帝：厚度語為挨25往.營0礦0遮m匯左右。褐曠灰色，稍露濕，中密嗽～密實狀遍態(tài)。前3坐、樁基礎(chǔ)咱設(shè)計所需皮各土層參支數(shù)如下：羽膽鵲胳你這樁基礎(chǔ)設(shè)巨計相關(guān)參循數(shù)表鬧土層名稱辜q兼sik容(蘋Kpa)垮q政pk婚(薪Kpa)贏雜填作土寧①率細(xì)慕砂潛②絞20滲砂質(zhì)粉魔土捕②克1墨35覺粘質(zhì)粉破土吹③借1嶄4眨0主粉質(zhì)粘酷土繭③嚴(yán)2柔48抓砂質(zhì)粉類土孕③趙3竊60影細(xì)夫砂臘④月65感1200跨卵龍石勝⑤塑110棚2200聰注：椒q燈sik熊(值Kpa)買---利樁的極限純側(cè)阻力標(biāo)珠準(zhǔn)值；大q音pk糠(剃Kpa)伯---驅(qū)-寫樁的極限術(shù)端阻力標(biāo)甲準(zhǔn)值。幣表中所列祝q沾pk馬值為大直音徑樁服(填D=80誤0mm)虛、沖清底干凈議對應(yīng)值，乎擴底變徑襲以下不再旅計側(cè)阻力籠值。底喊主反添樁型側(cè)一欄瓜饒鳥識拉叫罵案樁型二然六、計算玩結(jié)果比較賴1痰、不考慮瓜負(fù)摩阻力搬的兩種規(guī)礦范計算結(jié)雞果比較平按國家行顯標(biāo)《建筑壁樁基技術(shù)偶規(guī)范》腹（井JGJ9奴4-9惹4春）：殼為樁端土率的極限承蓋載力標(biāo)準(zhǔn)蠶值；譜樁側(cè)各層碧土的極限證側(cè)阻力標(biāo)摸準(zhǔn)值；按孫本工程巖柿土工程勘句察報告對笨應(yīng)的建議選值取值，渡則：顏取餓,元樁型一降；擺考慮安全尾系數(shù)電為缺2遠(yuǎn)，則單樁調(diào)承載力標(biāo)滔準(zhǔn)趴值侄R臭為帥3400羊K說N煙，大于單筍樁承載力揭設(shè)計議值酒2200彎K拆N珍；趣取勿,南樁型二脂；沃考慮安全貢系數(shù)諒為烘2毯，則單樁雖承載力標(biāo)撒準(zhǔn)采值羊R絨為剛5084祝K寄N兵，大于單籍樁承載力接設(shè)計姨值梯2200揚K坡N剛；本上述二樁愉型均滿足代單樁荷載撈要求。怎按北京市趙標(biāo)準(zhǔn)《北踩京地區(qū)大野直徑灌注牽樁技術(shù)規(guī)碗程》鍋（遼DBJ0茄1-50察2-9堡9門）：賺為樁端土認(rèn)的承載力霧標(biāo)準(zhǔn)值，覺取值為途；沙為樁周土醫(yī)平均摩擦檔力標(biāo)準(zhǔn)值悔，對應(yīng)于渣外側(cè)倒齒棕形護(hù)壁考糕慮父，因樁周懲周圍砂土灰總厚度（劫不含新近木沉積土層訊）慚h=1.膀60倍M敗，則樁周葉土摩擦力貸修正系數(shù)警,醉側(cè)：搞樁型一，贏=277俊4+75陜3=35界27KN瓜>220悶0K蓋N唐；繁樁型二，稿=228付5+33件23=5撐608K蜻N>22奪00K危N浮；急也滿足單鋪樁荷載要夏求。電2饞、負(fù)摩阻撲力取值除由于兩種扇規(guī)范或規(guī)陣程均限定占了由于欠席固結(jié)土及盜新近沉積救土層存在秧于樁周產(chǎn)幸生負(fù)摩阻宇力可能產(chǎn)尊生的危害留，故必須蛛考慮負(fù)摩說阻力帶來已的不利影牽響，按國安家行標(biāo)《糖建筑樁基挎技術(shù)規(guī)范專》愛（茫JGJ9幸4-9級4約）計算負(fù)偵摩阻力引乏起的下拉留荷載：吧中性點位況置：.要中性點位戲置以上各摘土層引起捐的下拉荷泥載如下：棍=483譯.0K鳳N艱。宴可見樁基山礎(chǔ)設(shè)計時朽若考慮樁族周土負(fù)摩紛阻力引起端的下拉荷戰(zhàn)載，其對儉應(yīng)的單樁蛾荷載效應(yīng)排標(biāo)準(zhǔn)組合危值應(yīng)雅為城2200慧+483息=268慰3K摩N咱≈奶2700語K戲N爛。凍3沾、考慮負(fù)友摩阻力的援兩種規(guī)范到計算結(jié)果滔比較您在考慮樁捐周土負(fù)摩讓阻力影響談的樁基設(shè)針計中，中桃性點以上去土層側(cè)摩地阻力值取悔零，且樁兇基荷載對林應(yīng)的包括滲負(fù)摩阻力母引起的下嬌拉荷載。身故：式按國家行姜標(biāo)《建筑毫樁基技術(shù)怕規(guī)范》梅（象JGJ9且4-9鐘4遼）：幣為樁端土擁的極限承昏載力標(biāo)準(zhǔn)忠值；萍樁側(cè)各層絨土的極限荒側(cè)阻力標(biāo)或準(zhǔn)值；按迅本工程巖遲土工程勘雷察報告對散應(yīng)的建議爺值取值，玩則：察取紹,井考慮負(fù)摩扔阻力影響心，確定的非樁身中性閘點以上不憑計側(cè)摩阻拋力值，則席樁型一慌；血考慮安全經(jīng)系數(shù)魔為車2洪，槐R=30崇78KN局>270菠0K楚N雁；若取扯,怕考慮負(fù)摩司阻力影響喂，確定的曠樁身中性愚點以上不脾計側(cè)摩阻雄力值，則岔樁型二嗎考慮安全呀系數(shù)勸為多2范，氣R=56畏59KN仔>27旱00K挑N雁；僚均滿足荷賣載要求。制按北京市陵標(biāo)準(zhǔn)《北鐵京地區(qū)大勢直徑灌注忠樁技術(shù)規(guī)童程》普（絮DBJ0豈1-50料2-9范9獄）：住為樁端土遞的承載力緊標(biāo)準(zhǔn)值，宣較上述取紋值稍高為楚；籮為樁周土己平均摩擦興力標(biāo)準(zhǔn)值熄，對應(yīng)于攜外側(cè)倒齒陰形護(hù)壁考腔慮束，因樁周違周圍砂土茶總厚度（誠不含新近露沉積土層犧）墳h=1.鉗60蹤m利，則樁周寧土摩擦力迷修正系數(shù)陡,參側(cè)：鋼樁型一，兇=136悉4+75撈3=21溉17KN耐<270燕0K膚N桐；暮樁型二，狠=875抹+332老3=41宮98KN沈>270銷0K古N銷；脹通長直徑律單樁承載胸力不滿足上要求，通秤過擴樁后蜜的單樁滿迅足要求。利對于單樁償基礎(chǔ)，其麗下拉荷載冤即為樁側(cè)居負(fù)摩阻力棟的總和。紛對于樁距林較小的群籃樁，其基桑樁的負(fù)摩泛阻力因群跡樁效應(yīng)而殊降低。這婦是由于樁絞側(cè)負(fù)摩阻懲力是由樁吵側(cè)土體沉思降而引起燦，若群樁嘉中各樁表房面單位面帥積所分擔(dān)殃的土體重逮量小于單挨樁負(fù)摩阻濤力極限值蛇，將導(dǎo)致炊基樁負(fù)摩般阻力降低蛙，即顯示襖群樁效應(yīng)黑。計算群啞樁中基樁濾的下拉荷協(xié)載時，應(yīng)棚乘以群樁飾效應(yīng)系數(shù)板。考慮負(fù)守摩阻力的炭群樁設(shè)計矮一般按等荷效圓方法洽計算其群效樁效應(yīng)系滑數(shù)，即獨元立單樁單夢位長度的圓負(fù)摩阻力食由相應(yīng)長霜度范圍內(nèi)殲半徑頑形成的土垮體重量與燙之等效，誕得：顛以群樁各伙基樁中心棟為中心，旨以且為半徑作墊圓，由各爪圓的相交塑點作矩形汁，矩形面呼積項與圓面積開之比，即高為負(fù)摩阻闖力群樁效疫應(yīng)系數(shù)。妨通過此式疑可以對群護(hù)樁負(fù)摩阻捉力進(jìn)行計失算取值，患在此不再奸贅述。八、結(jié)論便1朗、由于樁獲基礎(chǔ)等深銅基礎(chǔ)周圍兵存在著欠述固結(jié)土等肌力學(xué)性質(zhì)疤較差土層待時，會對戒樁基礎(chǔ)工右作產(chǎn)生危既害。該種陸土層不但柿不能為樁欄基礎(chǔ)提供智正摩阻力相，相反會燭產(chǎn)生負(fù)摩脫阻力。負(fù)慈摩阻力一番般在樁基婆礎(chǔ)工作過瘡程中受載纏后，有一芬定的滯后吼性，因此仔在樁基礎(chǔ)完設(shè)計時應(yīng)釋充分考慮碌負(fù)摩阻力亭可能帶來影的危害。癢2悟、對于存揮在負(fù)摩阻兔力的樁基農(nóng)礎(chǔ)，單樁陸設(shè)計時應(yīng)潔首先確定俘合理的中推性點。由貸于欠固結(jié)吧土層的層擺底至中性披點的距離餅為正摩阻警力常規(guī)固窯結(jié)土，可動見在進(jìn)行忌單樁承載嶺力計算時驅(qū)，可能滯鍵后產(chǎn)生的敢負(fù)摩阻力愛被一定層綢厚的正摩奴阻力土層庫所抵擋。帳中性點以屋上存在的園常規(guī)固結(jié)返土所提供漿的正摩阻孤力被作為繞一種安全洲儲備計取傲在單樁承瓶載力設(shè)計及值之外。世能提供正債摩阻力的先樁身部分絲自中性點芹以下至樁扯身變徑處垃。無3額、常規(guī)的責(zé)有效樁長得的定義指嘆的是樁身鞋有效長度習(xí)，一般自渠承臺以下桂至樁身變死徑處計取名，但考慮眼負(fù)摩阻力戒的大直徑局樁，有效澇樁長宜選兵中性點以鞋下至樁身玩變徑范圍裂以內(nèi)的幾鵝何標(biāo)注部奔分。中性相點以上無救論幾何尺麻寸多長均陡不應(yīng)定義張在有效樁欄長范圍以躍內(nèi)。