Effect of pile head fixity on lateral capacity of pile located at the crest of clay slope

Vinay Kumar Chandaluri, V.A. Sawant

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Field Cases III

ABSTRACT: The lateral load-displacement behavior of a pile is a function of material properties of both pile and soil. It is also dependent on the degree of pile head restraint provided. In many practical situations, structures subject to lateral loading are located near excavated slopes or embankments. The presence of a slope on deep foundations loaded in a downslope direction can decrease the overall lateral capacity of the system. In this paper, the effect of soil slope, undrained cohesion and pile head restraint on the lateral load carrying capacity of pile located at the crest of clay slope is studied. Four different slope inclinations (0°, 10°, 20°, 30° with horizontal) and six undrained cohesive strength of clay (50, 60, 70, 80, 90, 100 kPa) are considered in the present study. Pile diameter and length are taken as 1 m and 25 m respectively. The coupled soil-pile system is idealized through three dimensional finite elements using Plaxis 3D. Clay is modelled as linearly elastic perfectly plastic Tresca material whereas pile is modelled as a linear elastic material. Formation of gap on the extension side of pile-soil interface is also considered. Lateral load capacity of pile for a corresponding prescribed displacement of 5 mm is measured. Pile head restraint is provided by providing a pile cap of thickness 0.5 m. An equation to determine the value of lateral pile capacity in terms of undrained cohesion has been formulated from the results obtained from Plaxis 3D. There is a linear increase in lateral load capacity with increase in undrained shear strength. When compared to horizontal ground, lateral pile capacity reduced around 5%, 10% and15% for slope angles of 10°, 20° and 30° respectively for free head condition. There is increase in pile capacity due to presence of pile cap. ABSTRAIT Le comportement charge-déplacement latéral d'une pile est fonction des propriétés des matériaux des deux tas et le sol. Elle dépend également du degré d'appui-tête pile fournie. Dans de nombreuses situations pratiques, des structures soumises à un chargement latéral sont situés près des pistes d'excavation ou de remblais. La présence d'une pente sur fondations profondes chargées dans une direction de la pente peut diminuer l'ensemble de la capacité du système latéral. Dans cet article, l'effet de pente du sol, la cohésion non drainée et appuie-tête pile sur la capacité de charge latérale de la pile situé au sommet de la pente d'argile est étudié. Quatre différentes inclinaisons de pente (0°, 10°, 20°, 30° avec l'horizontale) et la cohésion non drainée six de l'argile (50, 60, 70, 80, 90, 100 kPa) sont considérés dans la présente étude. Le diamètre et la longueur du pieu sont prises au plus 1 m et 25 m respectivement. Le système sol-pieu est idéalisée à travers trois dimensions à l'aide d'éléments finis PLAXIS 3D. L'argile est modélisé comme linéairement élastique parfaitement plastique matériau de Tresca alors que tas est modélisé comme un matériau élastique linéaire. Formation d'écart sur l'extension de l'interface sol-pieu est également envisagée. Capacité de charge latérale de pile pour un déplacement de 5 mm prescrite est mesurée. Pile appuie-tête est fourni en fournissant une pile cap d'épaisseur de 0,5 m. Une équation pour déterminer la valeur de la capacité sur le plan latéral de pieux de la cohésion non drainée a été élaboré à partir des résultats obtenus à partir de 3D. Plaxis Il y a une augmentation linéaire de la capacité de chargement latéral avec augmentation de la résistance au cisaillement. Par rapport au sol horizontal, réduit la capacité latéral de pieux autour de 5 %, 10 % et 15 % pour les angles de pente de 10°, 20° et 30° respectivement pour la tête de l'état. Il y a augmentation de la capacité du pieu en raison de la présence de la pile.

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