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考虑负摩阻力的基桩静载试验加载量比2Ra大多少？
李国胜1,2
（1铜陵市建筑工程施工图设计文件审查有限公司；
2铜陵市建设工程质量监督检测有限公司）
0 引言
《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第4.1.3条规定：“工程桩验收检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍”。因此，有些设计人员认为所有基桩静载试验加载量均为2Ra。实际上，对于考虑负摩阻力的基桩静载试验加载量为2Ra是错误的，是不安全的。下面借用张利军老总在《土木吧》上发表文章中的图形进行分析。
1、推导基桩静载试验加载量计算公式
基桩工作时，由于时间长，中性点以上桩周土层沉降超过基桩沉降，因此出现负摩阻力，产生下拉荷载Qgn。但基桩静载试验时，由于静载试验时间短，中性点以上桩周土层沉降速率小于基桩在加载作用下的沉降速率，桩周土层相对于基桩没有沉降，反而是基桩相对于桩周土层沉降，因此，中性点以上桩周土层对基桩产生向上的正摩阻力Qsk0。由竖向力平衡可知：
Qu=Qsk+Qpk+Qsk0 （1）
由于《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（以下简称桩基规范）第5.4.3条规定，Ra只计中性点以下部分侧阻值及端阻值，即Ra=（Qsk+Qpk）/2。因此式（1）可改写为：
Qu=2Ra+Qsk0 （2）
用文字表述为：基桩静载试验加载量（Qu）为2倍单桩竖向承载力特征值（Ra）加上中性点以上桩周土层的正摩阻力极限值（Qsk0）。
2、设计应注意的问题
（1）单桩竖向承载力特征值Ra不应计入中性点以上桩周土层的正摩阻力极限值（Qsk0）。
（2）对于端承型基桩，应按桩基规范第5.4.3条第2款式（5.4.3-2）验算基桩承载力：
Nk+Qgn≤Ra （3）
式中Nk为作用在基桩顶的竖向力标准值。
由于程序计算时不能自动考虑下拉荷载Qgn，因此，对于端承型基桩应采用Ra-Qgn的差值输入计算。
（3）笔者审图时发现，很多设计人员采用中性点以下部分侧阻值及端阻值之和减去下拉荷载Qgn后的差值作为单桩竖向承载力特征值Ra，并在图中注明Ra值大小，这样做的好处是，不需按式（3）进行计算，可以直接将此处的Ra输入程序进行桩基设计。但实际上此时的单桩竖向承载力特征值Ra不是桩基规范意义上的Ra，为方便表述，本文称它为“有效”单桩竖向承载力特征值Ra0，Ra0=Ra-Qgn。此时加载量计算公式为Qu=2Ra+Qsk0=2（Ra0+Qgn）+Qsk0 =2Ra0+2Qgn+Qsk0，即：
Qu= 2Ra0+2Qgn+Qsk0 （4）
用文字表述为：基桩静载试验加载量（Qu）为2倍“有效”单桩竖向承载力特征值（Ra0）加上2倍下拉荷载（Qgn），再加上中性点以上桩周土层的正摩阻力极限值（Qsk0）。
此时静载试验加载量如错误地套用式（2）计算，即按Qu=2Ra0+Qsk0 计算，少算了2Qgn，不安全。
（4）从以前网友对《土木吧》有关基桩负摩阻力文章的讨论中了解到，有些设计人员对基桩静载试验时中性点以上桩周土层对基桩产生向上的正摩阻力Qsk0有疑惑，认为有没有可能是桩周土层对基桩产生负摩阻力。这个问题其实容易想明白：假设在一个回填地基中施工一根不穿透回填土的桩，然后进行静载试验，桩顶施加一定加载量后桩才产生向下位移，这个加载量就是桩周土层对基桩产生的向上的正摩阻力。
3、结论：
（1）当设计采用桩基规范中的单桩竖向承载力特征值Ra时，基桩静载试验加载量（Qu）为2倍单桩竖向承载力特征值（Ra）加上中性点以上桩周土层的正摩阻力极限值（Qsk0）。
（2）当设计采用“有效”单桩竖向承载力特征值Ra0时（Ra0=Ra-Qgn），基桩静载试验加载量（Qu）为2倍“有效”单桩竖向承载力特征值（Ra0）加上2倍下拉荷载（Qgn），再加上中性点以上桩周土层的正摩阻力极限值（Qsk0）。
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