考虑负摩阻力的大直径桩设计VIP专享

考虑负摩阻力影响的大直径桩设计摘要 分析了桩基础工作中负摩阻力的产生机理及其危害，并对其引起的下拉荷载进行了计算，以工程实例对结果进行了分析比较。关键词 负摩阻力 有效桩长一、负摩阻力的产生机理及其危害桩基础周围存在欠固结土、新近沉积土、可液化土及湿陷性土层时，在桩基工作过程中，桩周土中会渐次产生负摩阻力。桩周产生负摩阻力问题，在我国工程实践中已变成一个热点问题，不少建筑物桩基由于存在上述三类问题的条件之一而出现沉降、开裂、倾斜，以致有的无法使用而拆除，或花费大量经济进行加固，等等。反之，有的工程设计中对负摩阻力予以考虑而实行了措施则避开了事故。1、对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对基桩下拉荷载时，由于持力层压缩层较大，随之引起沉降。桩基沉降一出现，土对桩的相对位移减少，负摩阻力便于工作降低，直至转化为零。因此一般情况下对于摩擦型桩基，可近似视中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力。2、对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小，此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力。负摩阻力现象说明图负摩阻力对于桩基承载力和沉降的影响随侧阻力与端阻力分担荷载比、建筑物各桩基周围土层沉降的均匀性、建筑物对不均匀沉降的敏感度而异，因此对于考虑负摩阻力验算承载力和沉降也有所区别。由于下拉荷载的计算是以负摩阻力、中性点位置均达理论最大值的假定为基础的。实际上由于桩身材料的弹性压缩、桩端持力层的压缩引起桩基一定沉降，导致摩阻力小于理论最大值。因此在以往定值设计中将安全系数降低，即由正常状态的 K=2 降至 K=1.2～1.3。由是可以推理出：式中为桩轴向压力标准值。若取荷载分项系数加权平均值，抗力分项系数，则得：考虑到建筑物重要性系数，则由上式可得概率极限状态的承载力验算表达式：负摩阻力作用必定加大桩基沉降。当建筑物各桩基周围土层的沉降均匀，且建筑物对不均匀沉降敏感时，负摩阻力引起的沉降不致危害建筑物的正常使用，因此可不必验算沉降。但对于各桩基周围受到不均匀堆载、不均匀降水或土层自身不均匀时，将出现不均匀沉降，各桩基因负摩阻力产生的下拉荷载和沉降也会是不均匀的。因此需考虑负摩阻力验算桩基沉降。二、法律规范规定考虑负摩阻力的条件1、国家行业标准《建筑桩基技术法律规范》...