Effects of installing displacement piles in a high OCR clay

Abstract

The Paper describes a series of field experiments using extensively instrumented closed-ended steel piles installed in heavily overconsolidated London clay. Each pile was equipped to measure the effective stresses acting at the pile/soil interface during the three main stages of the pile's lifetime: installation, the subsequent period of earth and pore water pressure equalization, and pile loading. The Paper presents the results obtained during installation and equalization. The results differ in several important respects from the response predicted by current theories of pile behaviour. The rate of penetration of the piles during installation had a marked influence on the skin friction that could be mobilized during installation and in subsequent load tests. Residual shear surfaces were created near the pile wall and these controlled the piles' overall shaft capacity. The measured interface stresses were much larger than expected; they depended to a marked extent on position relative to the pile tip. The load capacity of the piles showed no increase with time and appeared to fall slightly. L'article décrit une série d'essais en place employant des pieux en acier à bouts fermés et à instrumentation poussée installés dans l'argile de Londres fortement surconsolidée. Chaque pieu était instrumenté pour mesurer les contraintes effectives agissant à l'interface pieu/sol pendant les trois étapes principales de la durée de vie utile du pieu, c'est-à-dire l'installation, la période suivante comprenant l'égalisation de la pression des terres et de la pression de l'eau interstitielle et finalement le chargement du pieu. L'article présente les résultats obtenus au cours de l'installation et de l'égalisation. Sous certains aspects ces résultats diffèrent de la réponse prédite par les théories courantes du comportement des pieux. On a trouvé que la vitesse de pénétration des pieux pendant l'installation exerçait une influence marquée sur le frottement superficie] qui pouvait s'utiliser au cours de l'installation aussi bien que pendant des essais ultérieurs de chargement. Des surfaces de cisaillement résiduelles créées au voisinage du mur du pieu contrôlaient la capacité totale du fût du pieu. Les contraintes d'interface mesurées étaient très supérieures a celles qu'on avait attendues et dépendaient fortement de la position par rapport à la pointe du pieu. La capacité de chargement des pieux ne montra aucune augmentation au cours du temps mais semblait subir un léger décroissement.