有负摩阻力桩基设计中的常见问题 原创刘辉平刘辉平的土木故事2025年02月17日10:26湖北 《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021第529条有： 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，在计算基桩承载力时 应计入桩侧负摩阻力： 1桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时： 2桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载（包括填 土)时； 3由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时.
条文说明 本条规定了柱侧负摩阻力的确定原则.
当桩周土层的竖向位移大于桩的沉降时，桩侧土对桩 产生向下的摩擦力，此摩擦力称为负摩阻力.
桩周土层沉降与桩身沉降相等的位置称为桩的 中性点，此处既没有正摩阻力，也没有负摩阻力，是正摩阻力、负摩阻力的分界点.
负摩阻 力对于基桩而言是一种主动作用，等同于外荷载，对基桩的承载力和沉降都有影响，可使桩 的承载力降低、沉降增大，影响桩基安全.
可见当桩周存在新近填土、软弱土等欠固节土的情况时，应在计算基桩承载力时应计入桩侧 负摩阻力.
工图审查时常发现设计人员没有考虚负摩阻力的影响，造成桩的承载力不够， 存在重大安全隐惠.
如何考虑桩侧负摩阻力的影响呢？
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第 5.4.3条、544条有很详细的规定.
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第54.3条 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉 降的影响：当缺乏可参照的工程经验时，可按下列规定验算.
1对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零，并可按下式验算基桩承载力： N≤R (5. 4.3-1) 2对于端承型基桩除应满足上式要求外，尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载，并可 按下式验算基桩承载力： NQ ≤ R (5.4.3-2)
3当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加 荷载验算桩基沉降.
注：本条中基桩的整向承载力特征值Ra只计中性点以下部分侧阻值及端阻值.
审查时发现有的设计人员计算了负摩阻力引起的下拉荷载Q 且也没算错，但施工图中的单 桩竖向承载力特征值却为Ra-Q 从数学计算上来看桩的承载力好像满足要求，但是施工图中 的Ra偏小，影响单桩竖向承载力的验收检测，实际上的单桩竖向承载力特征值仍然不够.
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.4.4条 5.4.4桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载，当无实测资料时可 按下列规定计算： 1中性点以上单桩桩周第i层土负摩阻力标准值，可按下 列公式计算： q=n0 (5.4.4-1) 当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下 水降低时：o=o 当地面分布大面积荷载时：=po y△x （5.4.4-2）
式中-第i层土桩侧负摩阻力标准值；当按式（5.4.4-1） 计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力标准 值进行设计； 桩周第i层土负摩阻力系数，可按表5.4.4-1 取值； Oyi 由土自重引起的桩周第i层土平均竖向有效应力； 桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底 算起； 桩周第i层土平均竖向有效应力； yy- 分别为第i计算土层和其上第e土层的重度，地 下水位以下取浮重度； x、△x 第i层土、第e层土的厚度； p 地面均布荷载.
表5.4.4-1负摩阻力系数 土类 饱和软土 0.15~0.25 黏性土、粉土 0.25~0.40 砂土 0.35~0.50 自重湿陷性黄土 0.20~0.35 注：1在同一类土中，对于挤土桩，取表中较大值，对于非挤土桩，取表中较 小值： 2填土按其组成取表中同类土的较大值.
2考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算： Q= (5.4.4-3) 7=sx (5.4.4-4) 式中 n- 中性点以上土层数； -中性点以上第i土层的厚度； -负摩阻力群桩效应系数；刘辉平的土木故事
x、v一分别为纵、横向桩的中心距； 4一中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标 准值； Y一中性点以上桩周土层厚度加权平均重度（地下水 位以下取浮重度）.
对于单桩基础或按式（5.4.4-4）计算的群桩效应系数m>1 时，取m=1.
3中性点深度L应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计 算确定，也可参照表5.4.4-2确定.
表5.4.4-2中性点深度l 持力层性质 黏性土、粉土中密以上砂砾石、卵石 基岩 中性点深度比/l 0.5~0.6 0.7~0.8 0.9 1.0 注：1l、l-分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度； 2桩穿过自重湿陷性黄土层时，可按表列值增大10%（持力层为基岩除 外）； 3当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取1.
=0； 4当桩周土层计算沉降量小于20mm时，应按表列值乘以写平的折减事 下拉荷载计算时的常见错误有： 1、中性点深度比错误的根据桩周土层确定，应该根据桩端持力层岩土的性质确定： 2、负摩阻力系数对填土、挤土桩未取表5.4.4-1中的同类土的较大值； 3、规范要求第i层土信侧负摩阻力标准值：当按式（5.4.4-1）计算值大于正摩阻力标准值时，取正摩阻力 标准值进行设计：而很多设计师（包括知名大院的设计师），错误的取正摩阻力特征值进行设计，这样计 算的下拉荷载仅为正确的下拉荷载标准值的一半，造成桩基承载力的不足.
4、当桩属欠固结填土与淤混质软弱黏土间夹有稍好一些的黏土，计算下拉荷载标准值时，未计算软弱霜土 上稍好一层黏土的负摩阻力.
滁泥质软调黏土层沉降了，其上一层一般黏性土，肯定也会沉降，故欠固结 填土与激混新软弱籍土之间的土层负摩阻力不能遗漏.
存在负摩阻力的桩基单棕竖向抗压承载力验收检制时最大加载值与没有负摩阻力的桩基也有所不同，没有 负摩阻力的桩基单桩竖向抗压承载力验收检测时最大加载值为单桩竖向抗压承载力特征值的两倍，而存在 负摩阻力的班基单桩竖向抗压承载力验收检测时最大加载值应为单桩整向抗压承载力特征值（桩端阻力特 征值中性点以下桩侧阻力特征值）的两倍加上中性点以上桩侧阻力标准值（中性点以上桩侧阻力特征值的 两倍），这是因为单桩整向抗压承载力验收检测时，以后会沉降的土层提供的是正摩阻力，但在长期作用 下，欠固结土层会沉降，在建筑的设计工作年限内会产生负摩阻力.
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