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阻力 桩侧负摩阻力危害大,什么情况下考虑?应该采取措施

发布时间:2019-09-29 13:04   来源:网络 关键词:阻力
桩侧负摩阻力危害大,什么情况下考虑?应该采取措施
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原文标题:桩侧负摩阻力危害大,什么情况下考虑?应该采取措施
原文发布时间:2019-09-04 22:11:43
原文作者:张工注册岩土工程师。
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建筑荷载通过柱子和桩基承台传递给承台下的桩体,桩体承受轴向方向的压力的作用,桩会产生向下的位移,同时桩体周围的土体由于承台附加应力的作用,也会产生沉降,当桩体产生向下的位移大于桩周围土体的位移沉降,桩周围土体对桩产生的向上的侧摩阻力称正摩阻力qsk。当桩的向下位移小于桩侧土体的下沉时,桩侧土层对桩产生向下的摩阻力,这个摩阻力称为负摩阻力,用符号qs表示。

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什么情况下桩身会产生负摩阻力呢?一起来总结一下。(1)勘察表明建筑地层是不良土,采取桩基穿透不良土层进入相对较坚硬的持力层。地基处理时填土的压实度不够,土层松散。自重湿陷性黄土由于雨水等原因产生浸水湿陷。饱和的粉土或者砂土层受到震动产生液化,土层变密实,土层变薄,产生相对于桩体的向下的位移。(2)软弱土层受到荷载作用易产生较大的沉降。较大的荷载长期堆载在临近桩侧位置或者大面积堆载存放于地面上。(3)基坑施工时,地下水对于基坑施工极为不利,需要基坑降水,降水会使土层的有效重度变为天然重度,土层有效应力增加,沉降增大,对桩产生向下的摩阻力。

固结是随时间逐渐增加的,时间越长,固结度越大,桩周土层已产生的沉降越大,所以经过一段时间,桩周负摩阻力才能达到峰值。由于桩受到轴心荷载作用,桩顶处的桩土相对位移最大。随着距离桩顶的深度增大,桩土相对位移减小直至桩土相对位移为零。桩土相对位移为零处的点称为中性点。从上面的情况可以推测,中性点之上土层对桩体产生负摩阻力。中性点下面,土层产生向上的正摩阻力。中性点处的土层对桩体产生的负摩阻力积累最大,此处桩的轴力最大,桩身在中性点处由于受到轴力最大,所以此处桩最容易产生强度破坏。中性点之下,桩身轴力由于正摩阻力的存在,逐渐增大,对桩的承载能力有利。

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中性点的位置关系负摩阻力的大小。中性点的深度比是以下情况,黏性土、粉土是0.5~0.6,中密以上砂是0.7~0.8,砾石、卵石为0.9,基岩统一采用1.0。当桩端持力层是基岩,中性点在桩端,软弱土层厚度中的桩身都存在负摩阻力。由以上数据看出,深度比随着桩端持力层的性质变差而减小。当桩周土层产生的沉降数值小于2cm时,中性点的深度应按照原来的深度比得到的深度进行折减,折减系数是0.4~0.8。

负摩阻力是对工程不利的,需要在必要时采取降低负摩阻力的措施。a.使用预钻孔法打入预制桩。中性点之下桩身产生负摩阻力,减少此段的桩周土层和桩体的接触面积。预钻孔是行之有效的办法。具体操作是,在打入预制桩前先进行预钻孔,钻孔的直径比预制桩的桩径大一些,在中性点之上的深度预钻。在中性点之下的深度采用静压法、锤击法等预制桩常规的施工方法。预钻孔中注入膨润土泥浆,达到降低负摩阻力的目的。b.加固软土地基和松散填土。松散填土通过强夯等方法增大压实系数,土层压密后减小工后对桩体负摩阻力。对软土采取堆载预压、真空预压、真空堆载联合预压等方法进行预固结,促进软土层水分的排除,土层的固结。软土层经过预固结,工后沉降减小,压缩性降低,负摩阻力就会减小甚至消失。c.减小负摩阻力桩身面积法。对于是端承桩的情况可以在产生负摩阻力的桩身区段采用小直径,同时增大桩端面积产生较大的端阻力。通过减小负摩阻力产生的区段面积减小负摩阻力,但是又不减小整个桩的承载力。

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诚然,减小桩身负摩阻力的措施还有许多。需要在工程实践中逐步去发现。采取更多更好的措施,去提高工程设计的质量水平。


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原文发布时间:2019-09-04 22:11:43
原文作者:张工注册岩土工程师。

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