Bearing Capacity and Settlement for Routine Shallow Foundation Design

Prapote Boonsinsuk

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: FOUNDATION DESIGN - IV Soil-Structure Interaction

ABSTRACT: In typical geotechnical investigation reports in Canada, it is common to recommend Serviceability Limit State (SLS) and Ultimate Limit State (ULS) values for shallow foundation design with a normal statement that the SLS values correspond to a total settlement of 25 mm and a differential settlement of 19 mm, or similar. The validity of such statement is seldom verified by both theoretical analysis and actual field measurement, unless there are problems with foundation performance. In this paper, the relationships between the theoretical bearing capacity values derived by typical bearing capacity equation and those obtained by the finite element method (FEM) are explored, with respect to foundation failure and settlement. The main goals are to answer two questions - (1) "what should be the factors of safety applied to the calculated ultimate bearing capacity to determine SLS values?" and (2) "what are the representative settlements corresponding to the SLS values obtained from (1)?". The actual meaning of routinely-provided SLS and ULS values for shallow foundation design, as presented in this paper, should be useful for design consideration.

RÉSUMÉ: Au Canada, les rapports typiques d'une investigation géotechnique souvent recommandent les valeurs de L' État Limite de Service (ELS), et de L' État Limite Ultime (ELU) pour la conception de la fondation superficielle avec une déclaration habituelle que les valeurs ELS correspondent à un tassement total de 25mm et un tassement différentiel de 19mm, ou similaire. La validité de telle déclaration est rarement vérifiée par l'analyse théorique et la mesure actuelle sur le terrain, à moins qu'il existe des problèmes de performance de la fondation. Dans ce papier, les relations entre les valeurs de capacité portante théorique dérivées par les équations typiques de la capacité portante et celles obtenues par la Méthode des Éléments Finis (MEF) sont explorées, à l'égard de l'échec et du tassement de la fondation. Les buts principaux sont de répondre aux deux questions - (1) "Quelles devraient être les valeurs du coefficient de sécurité appliquées à la capacité portante ultime calculée pour déterminer les valeurs ELS?" et (2) Quels sont les tassements représentants correspondants aux valeurs ELS obtenues de (1)?". La signification actuelle des valeurs ELS et ELU qui sont systématiquement-fournies pour la conception de la fondation superficielle, telle que présentée dans ce papier, serait utile pour l'examen de la conception.

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