桩基负摩擦力,就是当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上,当软弱土层因某种原因发生地面沉降时,桩周围土体对桩身产生相对的向下位移,这样使桩身承受向下作用的摩擦力,软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上;这部分作用于桩身的向下摩擦力,称为负摩擦力。 $wX5`d1
桩基负摩阻力产生的原因:⑴桩穿越欠压密的软粘土(松散填土或河口与海岸的新沉积土层),而支承于较坚硬的土层中;从而使桩侧土因固结而产生的沉降大于桩的沉降。 !^\|r<2M
⑵桩周软土的表面有大面积堆载或新填土时,使桩周土体大量下沉或土层因孔隙水压力消散而重新固结导致地面下沉。大面积堆载对邻近桩基的影响是一个复杂的桩土共同作用的问题,主要表现在下述二个方面:①地面堆载引起地基土侧向变形而挤压桩基,使桩挠曲、水平移动,甚至断裂;②地面堆载引起桩周地基土的固结沉降变形,土将相对桩向下移动,在桩身产生向下的摩擦力—负摩擦力,其结果是增加桩的轴向荷载并产生附加沉降,往往造成不均匀沉降。③根据有关实测资料的论证,地面堆载附近的桩承受的侧向土压力与软土地基的含水量、堆载的距离以及地基稳定安全度的大小有关。软土含水量越大,堆载的距离越近;地基的稳定安全度越低,桩所承受的侧压力就越大。其中地基的稳定度是主要因素,当地基稳定度小到地基产生滑动时,软土加在桩侧的土压力可以达到该软土的不固结、不排水抗剪强度指标,土体的侧向位移量大到足够使桩断裂使上部结构濒临破坏的危险。 (>)Y0ki}
⑶从软弱粘性土下面的透水层中抽水或其它原因,导致大面积地下水位下降,上覆土自重增大及土中有效应力增大,从而引起桩周土下沉。 1` 9/[2z
⑷在饱和粘性土地基中,群桩施工使高灵敏度的粘土受到扰动,引起超孔隙水压力,土体大量上涌,随后重塑土体因超孔隙水压力消散和触变作用而又重新固结下沉,则会引起负摩擦力。 kv5D=0r
⑸采用压桩法沉桩的桩基中,由于桩身上段在压力解除后将会产生向上的回弹,此一回弹作用将使桩侧土产生负摩阻力,此一负摩阻力虽可由桩身下段的正摩阻力所抵消而不致引起桩工作状态的异常,但在桩正式承载时将会使桩的承载能力有所降低。 7 H<_
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⑹水下桩基建成后,由于河床的大量冲刷和随后的大量沉淀淤积,形成欠固结的淤泥层回淤在桩的周围,该淤泥层将随时间而固结沉降,从而产生一定的负摩阻力。 Is88+,O
桩的负摩阻力对桩工作的影响表现为: ?mF-zA'4]
⑴作用于桩侧表面的总负摩阻力(下曳荷载)有可能使桩的负荷过大,从而使桩基的沉降过大或桩身结构受到损坏; ew"[]eZ:ut
⑵由于桩承担了一部分土体重量,即负摩阻力减小了桩端标高处的有效覆盖压力,可能导致桩端阻力降低; -G*u2i_*
⑶当建筑物的部分基础或同一基础中部分桩发生负摩阻力,将出现桩群的不均匀沉降,致使上部结构损坏; ^{Mx?]z
⑷负摩阻力对桩的作用可达到中性点的标高处。在挪威,认为如果把中性点以下桩的弹性压缩都考虑在内的话,可假设中性点上位于周围土沉降为5mm的标高处;对打到基岩的桩,一般认为应假设中性点位于桩端处;