Relationship between installation torque and axial capacities of helical piles in cohesionless soils: Fid-Bau Portal

Relationship between installation torque and axial capacities of helical piles in cohesionless soils

Sakr, Mohammed

With the rapid growth of the helical piling industry for oil and gas projects and transmission lines, reliable installation torque estimates and measurements become crucial. This paper presents a theoretical model developed to estimate the torsional resistance of cohesionless soils to helical pile installation. The theoretical torque model was verified using installation records collected from different sites. The paper also highlights factors that affect helical pile installation, including soil properties, fluctuation in groundwater levels, shape of pile shaft, pile geometry, and method of helical pile installation. The proposed torsional resistance model was then used to establish the traditional torque factors to proportionally correlate the axial capacity of helical pile and the installation torque. The results of the study indicated that the torque factor is a function of the load path (i.e., tension or compression). Therefore, torque factors in compression and tension, K c and K t , respectively, were formulated and presented in the paper.

tant donné le développement rapide du secteur de production des pieux hélicoïdaux, utilisés dans les projets pétroliers et gaziers et dans l’installation de canalisations de transport, il devient essentiel de réaliser des estimations et mesures fiables du couple d’installation de ces pieux. Le présent article présente un modèle théorique conçu pour permettre d’estimer la résistance de torsion de sols non cohésifs à l’installation de pieux hélicoïdaux. Le modèle théorique de couple a été vérifié à l’aide de données d’installation collectées sur différents site. L’article souligne également les facteurs qui influent sur l’installation de pieux hélicoïdaux, en particulier les propriétés du sol, les variations du niveau de la nappe phréatique, la forme du fût du pieu, la géométrie du pieu et la méthode d’installation du pieu hélicoïdal. Le modèle de résistance de torsion proposé a été ensuite utilisé pour établir les facteurs de couple traditionnels qui relient proportionnellement la capacité axiale du pieu hélicoïdal au couple d’installation. Les résultats de l’étude ont montré que le facteur de couple est fonction de la voie de contrainte (c.-à-d. de tension ou de compression). Ainsi, les facteurs de couple en compression et en tension, K c et K t , respectivement, et leur équation sont présentés dans le présent article. [Traduit par la Rédaction]