A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Axial monotonic and cyclic compression behaviour of hollow-bar micropiles
Les micropieux sont utilisés dans des applications diverses, incluant les réseaux de micropieux à faible capacité, la reprise en sous-œuvre et la mise à niveau sismique de fondations existantes, et de fondations à haute capacité pour des nouvelles structures. Les micropieux à barre creuse ont un avantage additionnel puisqu’ils permettent une installation rapide avec une très bonne amélioration du sol. Les guides de conception de l’administration fédérale des autoroutes (FHWA) présentement applicables désignent les micropieux à barre creuse comme type B, même si leur technique de construction est différente du type B typique, ce qui entraîne des conceptions trop conservatrices. De plus, la pratique actuelle pour la construction de micropieux à barre creuse est limitée à des ratios de diamètres de pointe de forage / barre creuse de 2,5 ou moins. Dans cet article, des essais de chargement à l’échelle réelle ont été réalisés pour : évaluer l’applicabilité des guides de conception de la FHWA pour les micropieux à barre creuse installés dans un sol cohésif; et évaluer la performance de micropieux à barre creuse construits avec un ratio de diamètres de pointe de forage / barre creuse de 3. Huit micropieux ont été construits à l’aide de barres creuses de 76 mm (3 pouces) (76 mm diamètre extérieur et 48 mm diamètre intérieur) avec la technique de rinçage à l’air–eau et avancés à une profondeur de 5,75 m : six micropieux ont été installés avec une pointe de forage de 228 mm (9 pouces) et deux micropieux ont été installés avec une pointe de forage de 178 mm (7 pouces). Tous les micropieux ont été instrumentés avec des sondes de déformation à fil vibrant pour mesurer la déformation axiale à trois stations le long de l’arbre du micropieu. Les essais de chargement ont inclus quatre essais axiaux monotoniques et quatre essais axiaux cycliques. Les résultats sont présentés et discutés en termes de courbes de charge–déplacement et de mécanisme de transfert de charge. Les résultats des essais de chargement démontrent que les valeurs de résistance du lien ciment–sol proposées par la FHWA en 2005 pour les micropieux de type B sous-estiment grandement la résistance du lien lors du calcul de la capacité ultime. De plus, la résistance à la pointe peut être significative pour des micropieux placés sur du sable en raison de l’augmentation du diamètre de la pointe. Aucune dégradation de la rigidité tangente n’a été observée dans la capacité des micropieux suite à l’application de 15 cycles de chargement. [Traduit par la Rédaction]
Micropiles are used in various applications, including low-capacity micropile networks, underpinning, and seismic retrofitting of existing foundations and high-capacity foundations for new structures. Hollow-bar micropiles have an added advantage, as they provide fast installation with a high degree of ground improvement. The current Federal Highway Administration (FHWA) design guidelines designate hollow-bar micropiles as type B, even though the FHWA construction technique is different than the technique used for typical type B, which results in an overly conservative design. In addition, the current practice for construction of hollow-bar micropiles is limited to a drilling bit / hollow-bar diameter ratio of 2.5 or less. In this paper, full-scale load tests were conducted to evaluate the suitability of FHWA design guidelines to hollow-bar micropiles installed in cohesive soil and to evaluate the performance of hollow-bar micropiles constructed with a drilling bit / hollow-bar diameter ratio of 3. Eight micropiles were constructed using 76 mm (3 in.) hollow bars (76 mm outside diameter and 48 mm inside diameter) with the air–water flushing technique and advanced to a depth of 5.75 m: six micropiles were installed using a 228 mm (9 in.) drill bit and two micropiles were installed using a 178 mm (7 in.) drill bit. All micropiles were instrumented with vibrating wire strain gauges to measure the axial strain at three stations along the micropile shaft. The load tests included four axial monotonic and four cyclic axial loading tests. The results are presented and discussed in terms of load–displacement curves and load transfer mechanism. The load test results showed that the grout–ground bond strength values proposed by the FHWA (in 2005) for type B micropiles grossly underestimate the bond strength for calculating the ultimate capacity. In addition, the toe resistance can be significant for micropiles resting on sand due to the increased toe diameter. No tangent stiffness degradation was observed in the micropile capacity after applying 15 load cycles.
Axial monotonic and cyclic compression behaviour of hollow-bar micropiles
Les micropieux sont utilisés dans des applications diverses, incluant les réseaux de micropieux à faible capacité, la reprise en sous-œuvre et la mise à niveau sismique de fondations existantes, et de fondations à haute capacité pour des nouvelles structures. Les micropieux à barre creuse ont un avantage additionnel puisqu’ils permettent une installation rapide avec une très bonne amélioration du sol. Les guides de conception de l’administration fédérale des autoroutes (FHWA) présentement applicables désignent les micropieux à barre creuse comme type B, même si leur technique de construction est différente du type B typique, ce qui entraîne des conceptions trop conservatrices. De plus, la pratique actuelle pour la construction de micropieux à barre creuse est limitée à des ratios de diamètres de pointe de forage / barre creuse de 2,5 ou moins. Dans cet article, des essais de chargement à l’échelle réelle ont été réalisés pour : évaluer l’applicabilité des guides de conception de la FHWA pour les micropieux à barre creuse installés dans un sol cohésif; et évaluer la performance de micropieux à barre creuse construits avec un ratio de diamètres de pointe de forage / barre creuse de 3. Huit micropieux ont été construits à l’aide de barres creuses de 76 mm (3 pouces) (76 mm diamètre extérieur et 48 mm diamètre intérieur) avec la technique de rinçage à l’air–eau et avancés à une profondeur de 5,75 m : six micropieux ont été installés avec une pointe de forage de 228 mm (9 pouces) et deux micropieux ont été installés avec une pointe de forage de 178 mm (7 pouces). Tous les micropieux ont été instrumentés avec des sondes de déformation à fil vibrant pour mesurer la déformation axiale à trois stations le long de l’arbre du micropieu. Les essais de chargement ont inclus quatre essais axiaux monotoniques et quatre essais axiaux cycliques. Les résultats sont présentés et discutés en termes de courbes de charge–déplacement et de mécanisme de transfert de charge. Les résultats des essais de chargement démontrent que les valeurs de résistance du lien ciment–sol proposées par la FHWA en 2005 pour les micropieux de type B sous-estiment grandement la résistance du lien lors du calcul de la capacité ultime. De plus, la résistance à la pointe peut être significative pour des micropieux placés sur du sable en raison de l’augmentation du diamètre de la pointe. Aucune dégradation de la rigidité tangente n’a été observée dans la capacité des micropieux suite à l’application de 15 cycles de chargement. [Traduit par la Rédaction]
Micropiles are used in various applications, including low-capacity micropile networks, underpinning, and seismic retrofitting of existing foundations and high-capacity foundations for new structures. Hollow-bar micropiles have an added advantage, as they provide fast installation with a high degree of ground improvement. The current Federal Highway Administration (FHWA) design guidelines designate hollow-bar micropiles as type B, even though the FHWA construction technique is different than the technique used for typical type B, which results in an overly conservative design. In addition, the current practice for construction of hollow-bar micropiles is limited to a drilling bit / hollow-bar diameter ratio of 2.5 or less. In this paper, full-scale load tests were conducted to evaluate the suitability of FHWA design guidelines to hollow-bar micropiles installed in cohesive soil and to evaluate the performance of hollow-bar micropiles constructed with a drilling bit / hollow-bar diameter ratio of 3. Eight micropiles were constructed using 76 mm (3 in.) hollow bars (76 mm outside diameter and 48 mm inside diameter) with the air–water flushing technique and advanced to a depth of 5.75 m: six micropiles were installed using a 228 mm (9 in.) drill bit and two micropiles were installed using a 178 mm (7 in.) drill bit. All micropiles were instrumented with vibrating wire strain gauges to measure the axial strain at three stations along the micropile shaft. The load tests included four axial monotonic and four cyclic axial loading tests. The results are presented and discussed in terms of load–displacement curves and load transfer mechanism. The load test results showed that the grout–ground bond strength values proposed by the FHWA (in 2005) for type B micropiles grossly underestimate the bond strength for calculating the ultimate capacity. In addition, the toe resistance can be significant for micropiles resting on sand due to the increased toe diameter. No tangent stiffness degradation was observed in the micropile capacity after applying 15 load cycles.
Axial monotonic and cyclic compression behaviour of hollow-bar micropiles
El Naggar, M. Hesham (author) / Drbe, Osama F. El Hadi
2015
Article (Journal)
English
résistance de l’arbre , cohesive soils , cyclic loading , résistance de la pointe , lean clay , chargement cyclique , sols cohésifs , Highway construction , shaft resistance , Building codes , argile maigre , micropieux à barre creuse , déplacement de la pointe , monotonic compression , compression monotonique , Dynamic testing , Piling (Civil engineering) , toe displacement , Mechanical properties , toe resistance , hollow-bar micropiles , Testing , Methods , Bond strength , Load , Building foundations , Strain gauges
Axial monotonic and cyclic compression behaviour of hollow-bar micropiles
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Axial Behaviour of Hollow Core Micropiles Under Monotonic and Cyclic Loadings
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Axial Behaviour of Hollow Core Micropiles Under Monotonic and Cyclic Loadings
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Axial Monotonic and Cyclic Testing of Micropiles in Loose Sand
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Performance of Hollow Bar Micropiles under Monotonic and Cyclic Lateral Loads
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