Pile behaviour—theory and application

Abstract

This paper discusses the application of theory to the analysis of pile foundation behaviour under axial loading. A classification system is suggested for pile analysis and design procedures, based on the rigour of the underlying theory. It is shown that a number of the analyses in use have a common underlying theoretical basis founded on the boundary element method and that such methods give solutions which are consistent with those from other methods such as the finite element method. The main characteristics of pile behaviour are reviewed for single piles and pile groups subjected to static loading, cyclic loading, and to loading arising from externally-imposed soil movements. Correlations are then summarized for the geotech-nical parameters required for the prediction of axial pile behaviour. Using characteristic values of these parameters, design charts are developed for the load capacity and settlement of piles and pile groups. Finally, three case studies are described which demonstrate the sensitivity of pile performance predictions to the method of analysis, the idealization of the soil profile, and the selection of soil parameters. It is shown that the method of analysis is likely to have less effect on the predicted performance than does the geotechnical characterization of the site. L'article discute L'application de la theorie a l'analyse du comportement des fondations par pieux sous chargement axial. On propose un système de classification basé sur la rigueur de la theorie associée pour l'analyse des pieux et les procédés de construction. On démontre que quelquesunes des analyses employées ont une base théorique commune dérivant de la méthode des éléments limites et que de telles méthodes donnent des solutions qui s'accordent bien avec celles obtenues à partir d'autres méthodes, telles que les éléments finis. Les caractéristiques principales du comportement des pieux sont examinees pour les pieux et les groupes de pieux soumis aux chargements statiques et cycliques aussi bien qu'au chargement résultant des mouvements du sol imposés de L'extérieur. Puis on résume les correlations pour les paramètres géotechniques nécessaires pour la prédiction du comportement axial des pieux. À l'aide de valeurs caractéristiques de ces paramètres on propose des abaques de construction pour la force portante et le tassement des pieux et des groupes de pieux. Trois cas réels sont presentes. Ils illus-trent la facon dont les predictions du comportement des pieux dépendent de la méthode d'analyse, de la schematisation du profil du sol et de la sélection des parametres du sol. On démontre que la performance prevue est probablement moins influencée par la méthode d'analyse que par la détermination des caractéristiques géotechniques du site.