资源描述：
《桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·桥梁·桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题方根男(铁道第三勘察设计院桥梁处,天津300142)摘要:介绍桩基设计中桩侧负摩阻力的产生条件以及负摩阻2桩侧负摩阻力的计算力的计算方法。关键词:铁路桥涵;桩基;设计;负摩阻力211确定中性点的位置中图分类号:U44311文献标识码:B在可能出现较大沉降的软土或湿陷性黄土地区的文章编号:10042954(2006)03006302基桩应穿越软弱土层进入相对较硬的土层,在软弱土层上部土的沉降量大于桩的沉降量,因而产生负摩阻《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB1000215—力
2、。而在软弱土层的下部因有较硬土层的承托,土的2005)61217条规定,位于湿陷性黄土和软土地基中的沉降量小于桩的沉降量,产生正摩阻力。在负摩阻力桩基础,当土壤可能出现湿陷或固结下沉时应考虑桩过渡为正摩阻力处,必然有一处摩阻力为0的地方,在侧的负摩阻力的作用。本文参考有关文献,阐述产生该点桩身和土层的沉降量相等,该点即称为中性点负摩阻力的条件以及如何计算负摩阻力,供读者在设(图1)。中性点的深度与持力层性质有关,大致可参计中参考。照表1确定。1桩侧产生负摩阻力的条件桩侧摩阻力是通过桩与桩周土的相对位移而产生的。
3、一般情况基桩受到设计荷载时会产生下沉,桩周土阻止桩下沉的摩阻力叫做桩侧正摩阻力,简称桩侧摩阻力。当桩周的土因沉陷或固结产生大于桩身的沉降,桩侧摩阻力由阻止桩下沉变成拽着桩下沉的力,这就是桩侧负摩阻力。《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)512114条明确规定: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,应考虑桩侧图1中性点深度负摩阻力。表1中性点深度ln(1)桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固持力层性质黏性土、粉土中密以上砂砾石、卵石基岩结土层进入相对较硬土层时;中性点深度比ln/l
4、0015～016017～018019110(2)桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部注:(1)ln、l0分别为中性点深度和软弱土层深度;(2)桩穿越自重较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;湿陷性黄土时ln=l0。(3)由于降低地下水位,使桩周土中有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。212负摩阻力的计算从上述条件看,并非所有软土或湿陷性黄土都会(1)软土地区的桩基础产生负摩阻力,只有桩周土由于自重固结、自重湿陷、①软土地区的摩擦桩,中性点位于软土层中,应考地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时才会
5、产虑中性点以上软土层的桩侧负摩阻力,作为荷载作用。生负摩阻力。中性点以下考虑软土层和持力层的桩侧正摩阻力和桩底支承力,按《铁路桥涵地基和基础设计规范》收稿日期:20051228作者简介:方根男(1932—),男,教授级高级工程师,1953年毕业于同(TB1000215—2005)(以下简称《规范》)摩擦桩的承济大学。载力公式计算单桩容许承载力并应满足下列要求共同努力,对修订的内容反复论证研究,经多次审查修参考文献:订,仍难免不无疏漏及欠妥之处,况且科技一直在不断[1]TB1000212—99,铁路桥梁钢结构设计
6、规范[S].[2]GB/T714—2000,桥梁用结构钢[S].进步,技术更新很快,因此,希望各方面在今后使用中能及时反馈发现的问题或建议,以备再修编时参考。铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2006(3)63方根男—桩基设计中桩侧土的负摩阻力问题·桥梁·P1+P2+(P3-P4)≤[P]性黄土的正摩阻力可采用10～20式中P1———作用于桩顶的设计荷载;kPa,非湿陷性黄土的正摩阻力参照黏P2———桩侧负摩阻力,P2=Uf′ln(U—桩周长,性土采用。f′—平均负摩阻力(强度),ln—中性
7、点深度);P3———桩身自重;P4———桩所占同体积土重;[P]———单桩容许承载力,见《规范》中公式(61212-1)、(61212-2),计算桩侧正摩阻力时应包括中性点以下的软土层和持力层两部分。对上列表达式需要说明的是,单桩容许承载力[P]中的正摩阻力f,考虑安全系数(K=2)进行了折图2非自重湿陷性黄土场地的摩擦桩减,而作为荷载的桩侧负摩阻力P2中的f′,没有折减,这是为了满足安全度的要求。非自重性湿陷性黄土场地的柱桩,既不计正摩阻②软土地区的柱桩,中性点位于软土层的底面,必力亦不计负摩阻力,按《规范》
8、中柱桩公式计算桩的承须考虑全部软土层深度内的负摩阻力作为荷载作用。载力,满足下列要求桩的承载力按《规范》中柱桩的承载力公式计算,并应P1+P3≤[P]满足下列要求式中P1、P3符号的意义同前;P1+P2+P3≤[P][P]———单桩容许承载力,见《规范》中公式式中P1———作用于桩顶的设计荷载;(61212-3)、(61212-4)。P2———桩侧负摩阻力,P2=Ufl0(l0为软土层
