Impact of Ground Warming on Pile-Soil Interface Strength in Ice-Poor Frozen Soils

A.A. Aldaeef, M.T. Rayhani

In the proceedings of: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Cold Regions and Permafrost Geotechnics I

ABSTRACT: to represent the ratio between pile-soil adfreeze strength and cohesion strength of frozen soils. This factor is usually considered constant for a certain pile material but independent of soil type (i.e., ice-rich or ice-poor) and ground temperature. The current study summarizes results from an experimental program different temperature exposures for steel piles in ice-poor frozen soils. The investigation was conducted in a walk-in environmental chamber using conventional and modified direct shear apparatuses. The results showed a significant reduction in shear strength of frozen soils as well as the pile-soil interface strength as the exposure surface temperature increased from -10 to -1varied slightly with temperature recording 0.7 at -10 and 0.75 at -1. A frictional factor was also introduced to represent the contribution of frictional resistance at the pile-soil interface based on friction angle of ice-poor frozen soils.

RÉSUMÉ: Un facteur de rugosité de surface m a été utilisé pour représenter le rapport entre la résistance au gel de l'empilage du sol et la résistance à la cohésion des sols gelés. Ce facteur est généralement considéré comme constant pour un certain matériau de pieu, mais indépendamment du type de sol (c'est-à-dire, riche en glace ou pauvre en glace) et de la température du sol. La présente étude résume les résultats d'un programme expérimental visant à évaluer le facteur de rugosité m à différentes expositions à la température pour des pieux d'acier dans des sols gelés pauvres en glace. L'étude a été menée dans une chambre environnementale sans accès à l'aide d'appareils de cisaillement direct conventionnels et modifiés. Les résultats ont montré une réduction significative de la résistance au cisaillement des sols gelés ainsi que de la résistance de l'interface pile-sol lorsque la température de la surface d'exposition est passée de -10 à -1 . Le facteur de rugosité "m" variait légèrement avec l'enregistrement de la température 0,7 à -10 et 0,75 à -1 . Un facteur de frottement a également été introduit pour représenter la contribution de la résistance au frottement à l'interface pile-sol en fonction de l'angle de frottement des sols gelés pauvres en glace.

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