一、负摩阻力定义
桩受压后通过桩侧表面和桩端的岩土体把荷载传递给地基土，地基土与桩的作用力可分为地基土对桩侧表面的摩阻力和对桩的端阻力两部分。作用于桩侧表面摩阻力的方向取决于桩与周围地基土之间的相对位移。
当桩的下沉速率大于地基土的下沉速率时，地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩阻力，称为正摩阻力，它对起支承作用;当地基土的下沉速率大于桩的下沉速率时，则地基土对桩侧表面就会产生向下作用的摩阻力，称为负摩阻力。
二、负摩阻力产生的条件及工程影响
1、负摩阻力产生条件
负摩阻力产生的原因很多，主要有下列几种情况：
(1)当桩穿过欠固结的松散填土或新沉积的欠固结土层而支撑于坚硬土层中，桩侧土因固结而产生的沉降大于桩的沉降时。
(2)桩侧为自重湿陷性黄土、季节性冻土或可液化砂土土层时，当黄土遇水湿陷、冻土融沉或当可液化土受地震或其他动力荷载而液化，液化土重新固结而出现大量下沉时。
(3)当桩侧抽取地下水或深基坑开挖降水等原因引起地下水位全面降低，土的有效应力增加，产生大面积的地面沉降时。
(4)桩侧表面土层因大面积地面堆载或大面积填土引起桩侧土沉降时。
(5)饱和软土中打入密集的桩群，引起超孔隙水压力，土体大量上涌，随后重塑土体使超孔隙水压力消散而重新固结时。
(6)灵敏度较高的饱水黏性土，受打桩等施工扰动(振动、挤压、推移)影响，附加超孔隙水压力增加，当其消散时土体固结引起下沉变形时。
(7)打桩和桩静荷载试验过程中，当卸荷桩身向上回弹时，在桩身上部可能引起桩表面的负摩阻力。
上述情况土的自重和地面上的荷载都将通过负摩阻力传递给桩，桩的负摩阻力随较软弱土层或其他特殊土土层厚度的增大而增大。
桩基负摩阻力增加桩体轴向荷载，从而使桩轴向压缩量增加，并且在摩擦情况下也可能使桩的沉降有较大的增加。群桩承台情况下，填土沉降可使承台底部和土之间形成脱空的间隙，这样就把承台的全部重量及其上荷载转移到桩身上，从而改变了承台内的弯矩和其他应力状态。 桩的负摩阻力产生与发展是一个时间过程，例如打入桩过程中的土中总应力的增长和松弛消散，孔隙水压力随固结过程的消散，软弱淤泥质土的触变效应。土沿身传递过程受上述因素影响而出现时间效应。 黄土在天然含水率时往往具有较高的强度和较小的压缩性，但浸水后，有的虽然不发生湿陷，但强度迅速降低，有的不仅强度降低，而且在地面上的外荷载作用下，甚至仅在黄土自重作用下发生显著的下沉现象(即湿陷现象)。前一种黄土通常称为非湿陷性黄土，后一种则称为湿陷性黄土。 黄土产生湿陷是因为其自身形成时气候干燥，土中的水分不断蒸发，水中所含的碳酸钙和硫酸钙在土粒表面析出，形成胶结物，因此使土粒之间具有抵抗移动的能力，这种黄土在其上面覆盖土的作用下不会发生压密。但当其被水浸湿后，水分子进到土粒之间的孔隙内，使土粒的表面形成水膜，并使碳酸钙和硫酸钙溶解，从而降低了土粒之间抵抗移动的能力，以致在其上覆荷载作用下或者在其他附加压力作用下，土粒之间互相挤紧，形成沉陷现象。这种沉陷主要是由于浸水产生的，所以称其为湿陷。有的黄土因为已经经过长期浸水，其湿陷性早已消失。 当桩侧湿陷性黄土受到水的浸泡时，在地面上外荷载作用或黄土的自重作用下，会产生相对于桩身的下沉，从而对桩身产生负摩阻力，湿陷性黄土开始浸水时，身上即有负摩阻力的作用，但数值很小；随着湿陷量的增长，负摩阻力也逐渐增大；当整个湿陷性土层受水浸湿并产生湿陷后，负摩阻力达到峰值；之后，尽管湿陷量继续增长但负摩阻力反而有所降低，黄土地区进行桩基设计时应考虑这种负摩阻力对桩的作用。 在桩基的设计过程中，建筑物荷载通过桩基础传递给地基，顶荷载由端土层抵抗力和桩侧土的侧摩阻力来承担。如果桩基础置于压缩性较大的土层中，由于土体的大面积沉降，桩基础会不同程度受到负摩阻力影响。负摩阻力引起的下拉荷载会产生进一步的桩端沉降和桩身压缩变形。如果在桩基础设计时不考虑或未充分考虑负摩阻力，可能造成桩端地基屈服破坏、桩身破坏以及结构物不均匀沉降。 目前国内桩基础设计中仍然大规模使用钢筋混凝土预制桩和灌注桩，在结构物基础设计中由于未考虑负摩阻力的影响而出现结构物不均匀沉降导致的倾斜、坍塌等现象。例如哈尔滨市某建筑物坐落在深厚杂填土上，楼层仅为三层，并采用了桩基础，尖处在原始土层持力层上。当时考虑到杂填土已沉积多年，忽略了杂填土对表面产生的负摩阻力的影响。当桩基础完工后，进行了单桩静载试验，结果表明:单承载力满足设计和使用要求，随后进行上部结构施工，并投入了使用。但是经过很短的时间，墙体出现多处裂缝经调查与分析，单桩承载力满足设计要求，是杂填土产生的负摩阻力使得桩基础产生较大的沉降变形，由于杂填土的极不均匀及外界条件影响的不均匀性，基础产生的不均匀沉降最终导致建筑物墙体出现裂缝。 兰州市某住宅楼场地为湿陷性黄土、人工填土地基，采用人工挖孔灌注桩，端持力层为泥质砂岩，楼房建成后，由于地基建筑物四周地坪均未做硬化处理或仅做了浅层处理(40cm的换填)，同时受雨季天然降雨的影响，地基遇水软化，引起地基塌陷，使土层原本具有的正摩阻力变为负摩阻力进而使桩基整体下沉，建成后2年楼房墙面开始出现裂缝，2年内桩的下沉量最大为27.8cm。 在我国西北地区，湿陷性黄土广泛分布，在受到水浸润时土体沉降较大，基产生负摩阻力的现象比较明显；在沿海地区，地层中存在有层状的滨海或浅海相的淤泥或者淤泥质黏土，负摩阻力问题的也尤其突出。
