Using micropile as settlement reducer: centrifuge and numerical investigations

Ahmed Alnuaim, Hany El Naggar, M.H. El Naggar

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Earth Walls and Foundations

ABSTRACT: In this paper, the concept of settlement reducer piles is adopted to examine the performance of micropiles as settlement reducers instead of a typical pile foundation. A centrifuge test was conducted in order to validate a 3D finite element model (3D FEM), which was used to evaluate the effect of different parameters such as the number of micropiles, spacing of micropiles and thickness of the raft on the overall performance of micropiles in terms of maximum settlement, bearing capacity, differential settlement and bending moment in sand. The 3D FEM is able to accurately simulate the volume increase of micropile type B during pressurizing the grout during the installation which is one of the most important features of micropiles type B. The results showed that 60% reduction in the settlement of MPR at the center of the raft, for micropiles spacing of 5. It was also found that uniformly distributed micropiles increased the load carrying capacity of the foundation, but may result in increases in differential settlement and bending moment of the raft. Therefore, additional micropiles should be strategically located in order to reduce the differential settlement and the raft bending moment.

RÉSUMÉ: Dans cet article, le concept de piles règlement réducteur est adoptée pour examiner la performance de micropieux comme réducteurs de règlement au lieu d'une fondation sur pieux typique. Un test de la centrifugeuse a été réalisée afin de valider un modèle 3D par éléments finis (3D FEM), qui a été utilisé pour évaluer l'effet de différents paramètres tels que le nombre de micropieux, espacement des micropieux et l'épaisseur du radeau sur la performance globale de micropieux en termes de règlement maximale, capacité portante, tassement différentiel et moment de flexion dans le sable. Le FEM 3D est capable de simuler avec précision l'augmentation de volume de type micropieux B pendant la pressurisation du coulis lors de l'installation qui est l'une des caractéristiques les plus importantes de type micropieux B. Les résultats ont montré que la réduction de 60% dans le règlement du MPR au centre du radeau, pour micropieux espacement de 5. On a également constaté que micropieux réparties uniformément augmenté la capacité de charge de la fondation, mais peut entraîner une augmentation des tassements différentiels et moment de flexion du radeau. Par conséquent, micropieux supplémentaires devraient être situés stratégiquement afin de réduire le tassement différentiel et le radeau moment de flexion.

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