Shaft capacity of 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 results obtained during pile loading are presented and prove conclusively that the shaft capacity of displacement piles in London clay is governed by an effective stress interface sliding criterion, and not by failure of the continuum. The maximum angles of friction mobilized at failure during slow loading tests depended on the rate of penetration of the piles during installation. Continued slow displacement of a pile in one direction permanently reduced the measured angle of friction. There were slight differences between the behaviour of compression and tension piles; changing the loading direction caused a small but temporary increase in friction. Shaft capacity did not vary greatly with time. L'article décrit une série d'essais insitu réalisés sur des pieux en acier fortement instrumentés, mis en place dans de l'argile de Londres très largement surconsolidée. Chaque pieu a été équipé de fa&ccedilon measurer les contraintes effectives existant au niveau de l'interface sol—pieu lors des trois principales périodes de vie d'un pieu: mise in place, équilibrage des pressions interstitielles et des contraintes, chargement du pieu. Les résultats obtenus lors du chargement sont présentés et montrent que le frottement latéral sur des pieux foncés dans de l'argile de Londres est régi par un critére en contraintes effectives de glissement è l'interface et non de rupture du milieu. L'angle de frottement maximal mobilisé e` la rupture lors d'essais a` faible vitesse de chargement est fonction de la vitesse de pénétration des pieux lors de la mise en place. Un déplacement continu du pieu dans une même direction entraîn une diminution permanente de l'angle de frottement mesuré. Les différences de cornportement observées entre compression et traction des pieux sont faibles: une variation de la direction de chargement induit une augmentation du frottement temporaire et de faible amplitude. Le frottement lateral varie peu avec le temps.