Design of driven piles in sand

Abstract

Estimation of the axial capacity of piles driven into sand involves considerable uncertainty, and design rules are generally not consistent with the physical processes involved. This Paper reviews current understanding of the factors that determine the axial capacity of piles driven into sand, and outlines a new framework for design which takes account of the physical processes, is consistent with the existing database of load test results, and is sufficiently flexible to permit refinement as new data become available. It allows for the effects of confining stress on the frictional and compressibility characteristics of sand, and hence on end-bearing capacity. In keeping with field observations, shaft friction is assumed to degrade with driving of the pile past a particular location, from an initial maximum value linked to the local end-bearing capacity. The resulting design approach is compared with field data, and effects of factors such as the direction of loading are discussed. L'estimation de la résistance axiale de pieux battus dans du sable présente une grande incertitude et les lois de conception ne sont généralement pas en accord avec les processus physiques impliqués. L'article passe en revue les connaissances usuelles permettant de déterminer la résistance axiale de pieux battus dans du sable et présente une nouvelle méthode de conception qui intègre les processus physiques, est en accord avec les bases de données d'essais de chargement disponibles et est suffisamment flexible pour permettre leur mise à jour lorsque de nouvelles données sont disponibles. Elle tient également compte de l'influence de la contrainte de confinement sur les caractéristiques de frottement et de compressibilité du sable et donc sur la résistance à la pointe. Lorsque le pieu dépasse au cours du battage une position particulière, le frottement latéral est supposé, pour rester en accord avec les observations in-situ, diminuer depuis une valeur maximale initiale fonction de la résistance à la pointe locale. Les résultats obtenus à l'aide de cette approche sont comparés aux données in-situ et l'influence de certains facteurs, tels que la direction de chargement ou la vitesse de déplacement du pieu, est étudiée.