孫彥彥

大連建筑設(shè)計(jì)研究所有限公司 遼寧大連 116011

樁頂在豎向力作用下，樁體產(chǎn)生沉降，當(dāng)樁側(cè)土體沉降量大于樁體沉降量時(shí)，則會(huì)對(duì)樁體產(chǎn)生下拉荷載，該下拉荷載即為負(fù)摩阻力。負(fù)摩阻力將很大程度的降低樁基豎向承載力，導(dǎo)致基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)沉降，嚴(yán)重時(shí)將影響建筑工程的安全性[1]。因此，在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，負(fù)摩阻力的計(jì)算是一項(xiàng)重要的計(jì)算內(nèi)容，不可忽視。

1 負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，樁側(cè)負(fù)摩阻力的產(chǎn)生主要有以下幾種原因：

（1）樁體穿越較厚的欠固結(jié)土層或松散填土、自重濕陷性黃土而進(jìn)入相對(duì)較硬土層中，樁側(cè)土因固結(jié)產(chǎn)生的沉降大于樁的沉降。

（2）在正常固結(jié)粘土或粉土地基中，當(dāng)樁側(cè)土層地下水位較高，施工中需要抽水沉降時(shí)，導(dǎo)致上覆土自重增加及土中的有效應(yīng)力增大固結(jié)從而引起大范圍土體下沉。

（3）臨近樁側(cè)地面有大面積堆載或大面積地面荷載長(zhǎng)期作用，從而產(chǎn)生大量土體沉降。

（4）水下樁基建成后，由于河床的大量沖刷和隨后的大量沉淀淤積，形成欠固結(jié)的淤泥層在樁的周圍，該淤泥層將隨著時(shí)間而固結(jié)沉降，從而產(chǎn)生一定的負(fù)摩阻力。

由此可見，判斷樁基是否受到負(fù)摩阻力影響的重要條件是樁周土與樁體之間是否有相對(duì)變形[2]。本文通過工程實(shí)例，簡(jiǎn)單闡述樁側(cè)負(fù)摩阻力的計(jì)算過程及注意事項(xiàng)。

2 工程算例

2.1 工程概況

（1）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，建設(shè)場(chǎng)地部分位于素填土較厚的填方區(qū)域，覆土厚度l=22m 的區(qū)域（即有效厚度小于等于20m），采用d=500mm 直徑灌注樁，擴(kuò)底后D=900mm。

（2）建筑物地坪面絕對(duì)高程為1914．7m。

（3）因素填土未完成自重固結(jié)，地質(zhì)報(bào)告提出其對(duì)基樁有負(fù)摩阻作用，負(fù)摩阻系數(shù)ξn=0．20。

（4）樁端巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk=5．3MPa。

（5）地面使用荷載10Kn/m2，考慮折減系數(shù)后，取q=7Kn/m2 計(jì)算對(duì)樁的下拉力。

（6）樁頂標(biāo)高按h=-2．0m 計(jì)算。

2.2 計(jì)算依據(jù)

（1）負(fù)摩阻力計(jì)算按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第5．4．4 條計(jì)算。

（2）填土的最大正摩阻力參考值按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第5．3．3 條干作業(yè)鉆孔樁qsik=28Kpa 采用，考慮強(qiáng)夯壓實(shí)的作用，取增大系數(shù)為1．3，qsik=1．3x28=36．4Kpa，取qsik=36Kpa。

（3）本工程為嵌巖樁，中性點(diǎn)深度系數(shù)為1．0。

（4）建筑樁徑采用500mm，因場(chǎng)地坡度較大，嵌巖深度取1．5m，因?yàn)槭菙U(kuò)底樁，故綜合系數(shù)考慮折減ξr=0．9。

2.3 單樁承載力計(jì)算

3 樁側(cè)負(fù)摩阻力的防治

在實(shí)際工程中，負(fù)摩阻力的存在將不同程度的降低樁基承載力，因此在工程實(shí)踐中應(yīng)盡可能降低負(fù)摩阻力[3]。針對(duì)負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因，在實(shí)際工程中常采取以下措施以減小可能出現(xiàn)的負(fù)摩阻力的影響：

（1）對(duì)施工中因平整建筑場(chǎng)地而形成較厚的回填土，應(yīng)對(duì)回填土進(jìn)行壓密夯實(shí)，減小沉降。

（2）建筑樁基影響范圍內(nèi)存在欠固結(jié)的軟弱壓縮土層時(shí)，采用分段施工或?qū)浲恋鼗囟螌?shí)施處治，以減小軟土體下沉量大于樁身下沉量產(chǎn)生的負(fù)摩擦力，達(dá)到減小負(fù)摩阻力的影響。

（3）對(duì)于存在大量地下水需要抽降的場(chǎng)地或者有地表水向下滲流的場(chǎng)地，應(yīng)采取合理的方案及有效的排水措施，減小土層下沉，從而減小負(fù)摩阻力。

（4）計(jì)算確定樁的中性點(diǎn)位置，在中性點(diǎn)以上樁身涂抹瀝青等薄層涂料，以減小樁側(cè)負(fù)摩阻力。

4 結(jié)語(yǔ)

樁側(cè)負(fù)摩阻力嚴(yán)重影響建筑工程的安全性。通過以上論述分析可知，在有可能產(chǎn)生樁側(cè)負(fù)摩阻力的樁基礎(chǔ)工程項(xiàng)目中，要求結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生負(fù)摩阻力的因素進(jìn)行全面分析，同時(shí)，還應(yīng)針對(duì)負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因采取有效的措施，并且對(duì)降低負(fù)摩阻力效果大小進(jìn)行綜合評(píng)估。把設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)階段進(jìn)行有機(jī)的整合，進(jìn)而確保樁基礎(chǔ)整個(gè)施工過程的有效性、科學(xué)性，以確保整個(gè)工程項(xiàng)目的安全可靠。