負(fù)摩阻力的分析論文
一、負(fù)摩阻力的成因
樁周土的沉降大于樁體的沉降！樁土的相對(duì)位移（或者相對(duì)位移趨勢(shì)）是形成摩擦力的原因，樁基礎(chǔ)中，如果土給樁體提供向上的摩擦力就稱為正摩阻力；反之，則為負(fù)摩阻力。
地基土沉降過(guò)大，樁和土相對(duì)位移過(guò)大地基土將對(duì)樁產(chǎn)生向下的摩擦力拉力，使原來(lái)穩(wěn)定的地基變得不穩(wěn)定，實(shí)際荷載可能超過(guò)原來(lái)建議的地基承載力。
一般可能由以下原因或組合造成：未固結(jié)的新近回填土地基；地面超載；打樁后孔隙水壓力消散引起的固結(jié)沉降；地下水位降低，有效應(yīng)力增加引起土層下沉；非飽和填土因浸水而濕陷；可壓縮性土經(jīng)受持續(xù)荷載，引起地基土沉降；地震液化。
二、地基設(shè)計(jì)為什么要考慮負(fù)摩阻力
樁周負(fù)摩阻力非但不能為承擔(dān)上部荷載作出貢獻(xiàn)，反而要產(chǎn)生作用于樁側(cè)的下拉力。而造成樁端地基的屈服或破壞、樁身破壞、結(jié)構(gòu)物不均勻沉降等影響。因此，考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力對(duì)樁基礎(chǔ)的作用是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必不可少的問(wèn)題之一。
三、如何在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和估算負(fù)摩阻力
在樁體安裝應(yīng)變計(jì)這是目前測(cè)單樁負(fù)摩阻力問(wèn)題的最常用的方法。80年代，有工程運(yùn)用瑞士生產(chǎn)的滑動(dòng)側(cè)微計(jì)（SlidingMicrometer---ISETH）來(lái)測(cè)定。
普遍的方法都是測(cè)定樁體軸力，從而推算樁側(cè)摩阻力。
四、影響負(fù)摩阻力大小的主要因素
樁周土的特性當(dāng)然是首當(dāng)其沖的，其次樁端土特性也不可忽視（因?yàn)槠渲g影響著中性點(diǎn)的位置問(wèn)題）、樁體的形狀、樁土模量比等都有影響。
五、負(fù)摩阻力的防治措施
打樁前，先預(yù)壓地基土，從根本上消除負(fù)摩阻力的產(chǎn)生；在產(chǎn)生負(fù)摩阻的'樁段安裝套筒或者把樁身與周?chē)馏w隔離，這種方法會(huì)使施工難度加大；在樁身涂滑動(dòng)薄膜[如涂瀝青]，目前這種方法應(yīng)用比較普遍，效果也不錯(cuò)；通過(guò)降低樁上部荷載，儲(chǔ)備一定承載力；在地基和上部結(jié)構(gòu)允許有相對(duì)較大沉降的情況下，采用摩擦樁；采用一定的裝置消除負(fù)摩阻力。
下面介紹一種消除負(fù)摩阻力的裝置：它由設(shè)置在樁體外周的卸荷套及卸荷套與樁體之間的潤(rùn)滑隔離層構(gòu)成。卸荷套使樁體與周?chē)翆油耆糸_(kāi)并由樁體帶動(dòng)在打樁時(shí)與之同步下沉，而當(dāng)樁周土層沉陷時(shí)，卸荷套依靠隔離層內(nèi)潤(rùn)滑材料的作用，可隨土層相對(duì)樁體自由下沉而不將下拽力傳給樁體，從而有效地消除了負(fù)摩阻力的作用。可廣泛用于各種軟基地層擬用樁基礎(chǔ)的工程中。
六、負(fù)摩阻力的群樁效應(yīng)[研究大多數(shù)是單樁，實(shí)踐中基本是群樁
這個(gè)跟我們的研究方法有關(guān)系，目前我們的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐方面的研究方法都是針對(duì)單一樁體的。另外，群樁方面的研究，運(yùn)用數(shù)值分析方法也有不少研究。群樁的現(xiàn)場(chǎng)研究很值得期待呀。
七、端承樁產(chǎn)生負(fù)摩阻的可能性大于摩擦樁
�。�1）對(duì)于摩擦型樁基，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)摩阻力對(duì)基樁施加下拉荷載時(shí)，由于持力層壓縮性較大，隨之引起沉降。樁基沉降一出現(xiàn)，土對(duì)樁的相對(duì)位移便減小，負(fù)摩阻力便降低，直至轉(zhuǎn)化為零。
（2）對(duì)于端承型樁基，由于其樁端持力層較硬，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(shí)負(fù)摩阻力將長(zhǎng)期作用于樁身中性點(diǎn)以上側(cè)表面。因?yàn)槎顺行蜆�，樁身基本不�?dòng)，只要地基沉降，基本都是相對(duì)位移。
八、負(fù)摩阻力的計(jì)算方法
負(fù)摩阻力大小的確定關(guān)鍵在于上面提到的確定中性面，這個(gè)定了，計(jì)算按模型假設(shè)和常規(guī)的側(cè)阻力計(jì)算一樣。給大家把經(jīng)常用的方法介紹一下，個(gè)人認(rèn)為比較全面系統(tǒng)的，國(guó)內(nèi)規(guī)范一般只提有效應(yīng)力法(2)。
�。�1）總應(yīng)力法；
（2）有效應(yīng)力法，詳見(jiàn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94；
�。�3）原位測(cè)試結(jié)果法[靜探法、標(biāo)貫法]工程地質(zhì)手冊(cè)中有說(shuō)明；
（4）高應(yīng)變動(dòng)力樁檢測(cè)；
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94中規(guī)定，對(duì)可能出現(xiàn)負(fù)摩阻力的樁基，宜按下列原則設(shè)計(jì)：
（1）對(duì)于填土建筑場(chǎng)地，先填土并保證填土的密實(shí)度，待填土地面沉降基本穩(wěn)定后成樁；
（2）對(duì)于地面大面積堆載的建筑物，采取預(yù)壓等處理措施，減少堆載引起的地面沉降；
（3）對(duì)位于中性點(diǎn)以上的樁身進(jìn)行處理，以減少負(fù)摩阻力；
中性點(diǎn)在樁身某一深度處的樁土位移量相等，該處稱為中性點(diǎn)。中性點(diǎn)是正、負(fù)摩阻力的分界點(diǎn)。
�。�4）對(duì)于自重濕陷性黃土地基，采用強(qiáng)夯、擠密土樁等，先行處理，消除上部或全部土層的自重濕陷性；
�。�5）采用其他有效合理的措施。
綜上所述，地基問(wèn)題是很復(fù)雜的，而理論研究往往又與工程實(shí)踐相距甚遠(yuǎn)。所以要依據(jù)理論，但不要完全依賴于理論，對(duì)具體工程作具體分析。例如上面提到的負(fù)摩阻力的產(chǎn)生，從理論上來(lái)說(shuō)是對(duì)的，但要在工程實(shí)踐中具體介定卻很困難，估算可以作為參考，但不要作為定論。又如采用隔離的方法，故然可以避開(kāi)負(fù)摩阻力，但有用的正摩阻力也被“避開(kāi)”了。如果采用套筒，樁周又失去了側(cè)限，反而不利。
生產(chǎn)實(shí)踐中會(huì)遇到很多預(yù)料不到的問(wèn)題，并不是想象的那么容易。負(fù)摩阻力樁的樁土相互作用十分復(fù)雜。盡管?chē)?guó)內(nèi)外對(duì)這個(gè)問(wèn)題的研究持續(xù)了約七十年，但許多問(wèn)題還有待進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94.P14.3.4.7.P238.5.2.15.
[論文關(guān)鍵詞]負(fù)摩阻力中性點(diǎn)成因影響因素防治措施計(jì)算方法
[論文摘要]負(fù)摩阻力問(wèn)題嚴(yán)重影響著建筑物的安全，樁的負(fù)摩阻力的大小受多種因素的影響，故其準(zhǔn)確數(shù)值很難計(jì)算。介紹和闡述樁側(cè)負(fù)摩阻力產(chǎn)生的條件和機(jī)理，樁側(cè)負(fù)摩阻力的計(jì)算方法，中性點(diǎn)的確定，防治和減少樁側(cè)負(fù)摩阻力的方法。
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