Predicted foundation settlements using cptu versus measured settlements in glacial till deposits in Oshawa

Masoud Manzari, Andrew Drevininkas, Hiva Mahdavi

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: In Situ Testing

ABSTRACT: This paper presents the results of settlement prediction based on piezocone penetration testing (CPTu) for a site in the City of Oshawa, Ontario, which is underlain by extensive lightly overconsolidated glacial deposits. The settlement prediction is compared to the data taken from settlement monitoring of a two-storey building and calibration of the settlement prediction approach is discussed. Determination of the in-situ engineering properties of foundation materials has always been a geotechnical engineering challenge, particularly for the normally consolidated or lightly over-consolidated glacial deposits with mean grain size close to 0.075 mm criterion. Enhanced in-situ testing such as CPTu when combined with selected traditional soil sampling and testing provides a continuous profile of subsurface conditions which is a strong theoretical basis for interpretation and provides confidence in the geotechnical site characterization. This presents an advantage for assessment of bearing capacity and settlement of the foundations in difficult soil conditions where routine soil borings would have resulted in recommending pile foundations for the planned two-story building. Conversely, after using enhanced in-situ testing (CPTu), the building was designed with conventional footings. Based on the results of the settlement monitoring of the subject building during and post construction, the effectiveness of settlement prediction by CPTu is evaluated. The constrained modulus of the subsurface soil is back calculated based on the actual settlement and suitable calibration of the CPTu data for the specific soil type within the subject site is discussed. These calibration methods can be used as a valuable tool for geotechnical engineers to predict settlement in similar subsurface conditions.

RESUMEN: Este artículo presenta los resultados de la predicción de asentamientos con base en el ensayo de penetración con piezocono (CPTU) llevado a cabo en un terreno en la ciudad de Oshawa, Ontario, el cual está compuesto por extensos depósitos glaciales moderadamente sobreconsolidados. La predicción de asentamientos es comparada con los datos obtenidos del monitoreo de los asentamiento de un edificio de dos pisos y se discute la calibración del método de predicción de asentamientos. La determinación in-situ de las propiedades ingenieriles de los materiales de fundación ha sido siempre un reto para la Ingeniería Geotécnica, en particular cuando se trata de depósitos glaciales normalmente consolidados o moderadamente sobre consolidados con tamaños de partículas cercanas a 0.075 mm. Ensayos mejorados in-situ, como es el caso del CPTU cuando es combinado con ensayos y muestreos tradicionales de suelos, suministran un perfil continuo de las condiciones del subsuelo y proporcionan una buena base teórica para su interpretación, al igual que mayor seguridad en la caracterización geotécnica del suelo. Esto representa una ventaja en la evaluación de la capacidad portante y asentamientos de fundaciones en condiciones difíciles de suelos en las que normalmente, con base en perforaciones de suelos de rutina, se habría recomendado un sistema de fundación con pilotes para la edificación de dos pisos. Sin embargo, después de usar el ensayo mejorado in-situ (CPTU), el edificio fue diseñado con zapatas convencionales. Con base en los resultados del monitoreo de asentamientos antes y después de la construcción del edificio previamente mencionado, la efectividad de la predicción de asentamientos con el ensayo CPTU es evaluada. El Modulo Confinado del subsuelo es calculado con base en el asentamiento real y se discute la calibración adecuada de los datos del CPTU para el tipo especifico de suelo encontrado en este terreno. Estos métodos de calibración pueden ser usados como una herramienta valiosa para los ingenieros de Geotecnia en la predicción de asentamientos de suelos en condiciones similares.

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Cite this article:
Masoud Manzari; Andrew Drevininkas; Hiva Mahdavi (2011) Predicted foundation settlements using cptu versus measured settlements in glacial till deposits in Oshawa in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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