Shaft resistance of driven cast-in-situ piles in sand: Fid-Bau Portal

Shaft resistance of driven cast-in-situ piles in sand

Flynn, Kevin N

Les pieux battus en béton coulé sur place (BBCP) entrent dans les catégories des pieux à fort déplacement, même si leur construction est identique, par certains aspects, à celle des pieux de remplacement. Cependant, dans la littérature, on trouve assez peu de cas d’essais de chargement réalisés par le passé sur des pieux BBCP et permettant de vérifier l’hypothèse selon laquelle ces derniers se comportent comme des pieux à fort déplacement. En particulier, la résistance du fût des pieux BBCP dans le sable n’est pas bien connue, en raison de l’interaction complexe entre le béton fraîchement coulé et le sol déplacé avoisinant après extraction du tube d’installation en acier. Le présent article décrit l’installation et la cure de trois pieux BBCP expérimentaux à tube récupéré, battus dans du sable homogène, et les essais de chargement de compression constante réalisés sur ces derniers, près de Coventry, au Royaume-Uni. Les pieux ont été équipés de jauges de contraintes à fil vibrant afin de pouvoir effectuer des mesures précises des contraintes de cisaillement locales s’exerçant sur le fût du pieu durant un chargement de compression constant. Les essais ont montré que les contraintes de cisaillement maximales moyennes et locales ont tendance à varier lors de déplacements de fût plus importants que ceux des pieux préformés à déplacements lors du chargement. Une nette réduction des contraintes locales de cisaillement normalisées (et donc des contraintes effectives radiales) durant la rupture, à mesure que l’on s’éloigne de la base du pieu, c.-à-d. une fatigue due aux frottements, est apparue clairement pour tous les pieux. Cela signifie que les contraintes radiales générées durant le battage du tube en acier ne disparaissent pas après le coulage du béton et le retrait du tube. En outre, on a constaté que les valeurs déduites des contraintes effectives radiales normalisées au moment de la rupture étaient identiques à celles figurant dans la littérature et associées aux pieux à déplacement préformés conventionnels. [Traduit par la Rédaction]

Driven cast-in-situ (DCIS) piles are classified as a large displacement pile, despite sharing certain aspects of their construction with replacement pile types. However, there are relatively few case histories of load tests on DCIS piles in the literature to verify the assumption that they behave as large displacement piles. In particular, the shaft resistance of DCIS piles in sand is uncertain due to the complex interaction between the freshly cast concrete and surrounding displaced soil after extraction of the steel installation tube. This paper describes the installation, curing, and maintained compression load testing of three temporary-cased DCIS test piles at a uniform sand site near Coventry, United Kingdom. The piles were instrumented with vibrating wire strain gauges to enable accurate measurement of the local shear stress generated on the pile shaft during maintained compression loading. The tests showed that the peak average and local shear stresses tended to mobilize at greater shaft displacements than traditional preformed displacement piles during loading. A clear reduction in normalized local shear stresses (and hence radial effective stress) at failure with distance from the pile base, i.e., friction fatigue, was evident for all piles, implying that radial stresses generated during driven installation of the steel tube are not erased upon concreting and tube withdrawal. Furthermore, the inferred normalized radial effective stresses at failure were remarkably similar to those reported for traditional preformed displacement piles in the literature.