The behaviour of axially and laterally loaded single piles embedded in nonhomogeneous soils

Abstract

An approximate elastic analysis is made of the working load responses of single piles embedded in a soil of linearly increasing modulus with depth. The formulation employs, within a boundary element algorithm, the fundamental solution for point loads acting at the interface of a two-layer elastic half-space. This analysis is of comparable generality and computational efficiency to earlier elastic solutions of the corresponding homogeneous problem and has distinct advantages in practical applications over the simpler homogeneous soil model, namely, improved predictions of the response due to lateral loads and the rationalization of the selection of soil moduli. These advantages are highlighted in the comparisons made between reported observations on the behaviour of single piles from model and full scale field tests and those predicted by the theory. Comprehensive plots of the results of a parametric study are presented in non-dimensional form. Une analyse élastique approximative est faite à partir des réponses de pieux isolés charges et enfoncés dans un sol ayant un module croissant linéairement avec la profondeur. L'étude emploie, à l'intérieur d'un algorithme d'élément limite, la solution fondamentale pour des charges ponctuelles agissant sur la frontière d'un espace semi-infini élastique à deux couches. Cette analyse est d'une généralité et d'une possibilité de calcul comparables à celles des solutions élastiques precédentes du problème homogène correspondant et a des avantages distincts dans les applications pratiques sur le modèle de sol homogène plus simple, à savoir des prévisions améliorées de la réponse à des charges latérales et la rationalisation de la sélection des modules de sol. Ces avantages sont mis en lumière dans les comparaisons faites entre des observations rapportées sur le comportement de pieux isolés à partir d'essais de chantier sur modèle et en vraie grandeur, et les prévisions effectuées à l'aide de la théorie. Des tracés compréhensibles des résultats d'une étude paramétrique sont présentés dans une forme non-dimensionnelle.