Jacked piles in London Clay: a study of load transfer and settlement under working conditions

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Abstract
This Paper describes a series of tests made on instrumented tubular steel piles in the field to examine the mechanism of load transfer from piles in stiff clay. The piles were jacked into the ground and during installation detailed measurements were made of the vertical movements of the soil near the ground surface and at mid-pile level and of the distribution of load in the pile shafts. During installation of the first pile, loading tests were made at a range of penetrations so that the variation of the soil properties with depth and the effect of pile length on the settlements at corresponding working loads could be examined. The movements of piles already installed and changes in their residual shaft loading were observed as subsequent piles were driven. The main part of the study was a detailed examination of the soil displacements around and beneath a pile under working load conditions using new instrumentation developed for this purpose. By relating the soil displacements to the pile settlement and shaft loading, the distribution of the shear modulus for the clay in the zone stressed by the loaded piles was established and the extent of installation disturbance defined. Some data were also obtained on the increases in shear strength and shear modulus of the remoulded clay with time after installation of the piles. Cet article décrit une série de tests réalisés in situ sur des pieux en acier tutubaires munis d'appareils de mesure, les essais étant destinés à étudier le mécanisme de transfert de charges des pieux dans de l'argile raide. Les pieux ont été enfoncés par vérin dans le sol et, au cours de la mise en place, des mesures précises des mouvements verticaux du sol près de la surface du terrain et à mi-hauteur des pieux ainsi que de la répartition de charge dans les fûts des pieux ont été prises. Au cours de la mise en place du premier pieu, des essais de chargement portant sur différents niveaux de pénétration ont été effectués de manière à pouvoir étudier les variations des propriétés du sol en fonction de la profondeur ainsi que l'influence de la longueur du pieu sur l'enfoncement aux charges utiles correspondantes. Des observations ont été faites sur les mouvements des pieux déjà installés et les variations de la charge résiduelle de leur fût au cours du battage des autres pieux. La partie principale de l'étude portait sur un examen détaillé des déplacements du sol sous et autour d'un pieu dans des conditions de charge de travail, cet examen étant réalisé à l'aide de nouveaux instruments de mesure spécialement mis au point pour cette étude. En mettant en relation les déplacements du sol, d'une part, et l'enfoncement du pieu et la charge du fût, d'autre part, il a été possible de déterminer la répartition du module de cisaillement de l'argile dans la zone soumise aux contraintes du pieu chargé et de définir l'importance de la pertubation résultant de la mise en place. On a également obtenu des données relatives à l'augmentation, avec le temps, de la résistance au cisaillement et du module de cisaillement de l'argile remaniée après mise en place des pieux. This Paper describes a series of tests made on instrumented tubular steel piles in the field to examine the mechanism of load transfer from piles in stiff clay. The piles were jacked into the ground and during installation detailed measurements were made of the vertical movements of the soil near the ground surface and at mid-pile level and of the distribution of load in the pile shafts. During installation of the first pile, loading tests were made at a range of penetrations so that the variation of the soil properties with depth and the effect of pile length on the settlements at corresponding working loads could be examined. The movements of piles already installed and changes in their residual shaft loading were observed as subsequent piles were driven. The main part of the study was a detailed examination of the soil displacements around and beneath a pile under working load conditions using new instrumentation developed for this purpose. By relating the soil displacements to the pile settlement and shaft loading, the distribution of the shear modulus for the clay in the zone stressed by the loaded piles was established and the extent of installation disturbance defined. Some data were also obtained on the increases in shear strength and shear modulus of the remoulded clay with time after installation of the piles. Cet article décrit une série de tests réalisés in situ sur des pieux en acier tutubaires munis d'appareils de mesure, les essais étant destinés à étudier le mécanisme de transfert de charges des pieux dans de l'argile raide. Les pieux ont été enfoncés par vérin dans le sol et, au cours de la mise en place, des mesures précises des mouvements verticaux du sol près de la surface du terrain et à mi-hauteur des pieux ainsi que de la répartition de charge dans les fûts des pieux ont été prises. Au cours de la mise en place du premier pieu, des essais de chargement portant sur différents niveaux de pénétration ont été effectués de manière à pouvoir étudier les variations des propriétés du sol en fonction de la profondeur ainsi que l'influence de la longueur du pieu sur l'enfoncement aux charges utiles correspondantes. Des observations ont été faites sur les mouvements des pieux déjà installés et les variations de la charge résiduelle de leur fût au cours du battage des autres pieux. La partie principale de l'étude portait sur un examen détaillé des déplacements du sol sous et autour d'un pieu dans des conditions de charge de travail, cet examen étant réalisé à l'aide de nouveaux instruments de mesure spécialement mis au point pour cette étude. En mettant en relation les déplacements du sol, d'une part, et l'enfoncement du pieu et la charge du fût, d'autre part, il a été possible de déterminer la répartition du module de cisaillement de l'argile dans la zone soumise aux contraintes du pieu chargé et de définir l'importance de la pertubation résultant de la mise en place. On a également obtenu des données relatives à l'augmentation, avec le temps, de la résistance au cisaillement et du module de cisaillement de l'argile remaniée après mise en place des pieux.

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