Experimental research of pile toe resistance in natural conditions

• Autorzy: Meyer Zygmunt , Siemaszko Paweł , Żarkiewicz Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2024.150985

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne oporu podstawy pala w warunkach naturalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The model presented in this paper was prepared to determine the pile toe resistance mobilization mechanism. Due to the fact, that skin resistance of piles was widely analyzed by the Authors in previous papers [1,2] which were based on both field and laboratory test results, currently the main focus is to describe the mobilization of pile toe resistance. The physical experimental model consists of a chamber measuring 2.2 m, 2.4 m and 6.0 m in width, length, and height, respectively, filled with cohesionless soil. The model has a hydraulic cylinder to apply force at the pile head and equipment to measure pile settlement with force mobilized at the pile base. The purpose of this research was to verify previously formulated methods referring to the M–K curves. Furthermore, the research allowed us to examine if the relationship between pile toe resistance and force applied at the pile head is linear. As a result of the tests, it was confirmed that for purposes of practical engineering calculations, the resistance of the pile toe can be described regarding the load, which is applied at the pile head. The description of this relationship is presented with M-K curve parameters.

PL

Przedstawiony w artykule model został przygotowany w celu określenia mechanizmu mobilizacji oporu podstawy pala. Ze względu na to, że opór pobocznicy pala był szeroko analizowany przez Autorów we wcześniejszych pracach [1], [2], które opierały się zarówno na wynikach badań terenowych, jak i laboratoryjnych, obecnie główny nacisk kładzie się na opisanie mobilizacji oporu podstawy pala. Fizyczny model doświadczalny składa się z komory o wymiarach w rzucie 2,2 [m] na 2,4 [m] i wysokości 6,0 [m], wypełnionej gruntem niespoistym. Model posiada siłownik hydrauliczny do obciążenia głowicy pala oraz sprzęt do pomiaru osiadania pala odnoszącego się do zmobilizowanego oporu u podstawy pala. Celem badań była weryfikacja wcześniej sformułowanych metod odnoszących się do krzywych M-K. Ponadto badania pozwoliły sprawdzić, czy zależność między oporem podstawy pala, a siłą przyłożoną do głowicy pala jest liniowa. W wyniku przeprowadzonych badań potwierdzono, że dla celów praktycznych obliczeń inżynierskich nośność podstawy pala można uzależnić od obciążenia, które działa na głowicę pala. Opis tej zależności przedstawiono za pomocą parametrów krzywej M-K.

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 70, nr 3
• Strony: 313--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Meyer Zygmunt

• West Pomeranian University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2459-6262

autor

Siemaszko Paweł

• West Pomeranian University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9944-4407

autor

Żarkiewicz Krzysztof

• West Pomeranian University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Szczecin, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0084-2569

Bibliografia

• [1] P. Siemaszko and Z. Meyer, “Analysis of the pile skin resistance formation”, Studia Geotechnica et Mechanica, vol. 43, no. 4, pp. 380-388, 2021, doi: 10.2478/sgem-2021-0026.
• [2] Z. Meyer and K. Żarkiewicz, “Skin and Toe Resistance Mobilisation of Pile During Laboratory Static Load Test”, Studia Geotechnica et Mechanica, vol. 40, no. 1, pp. 1-5, 2018, doi: 10.2478/sgem-2018-0001.
• [3] M. Khouaouci, R.D. Muhammed, J. Canou, J.C. Dupla, and A. Bouafia, “Model pile behavior in calibration chamber under very large number of cycles of axial loading in saturated clay”, Geomechanics and Geoengineering, vol. 16, no. 5, pp. 331-347, 2021, doi: 10.1080/17486025.2019.1573325.
• [4] F. Han, R. Salgado, M. Prezzi, and J. Lim, “Shaft and base resistance of non-displacement piles in sand”, Computers and Geotechnics, vol. 83, pp. 184-97, 2017, doi: 10.1016/j.compgeo.2016.11.006.
• [5] C. Akgüner and M. Kirkit, “Axial bearing capacity of socketed single cast-in-place piles”, Soils and Foundations, vol. 52, no. 1, pp. 59-68, 2012, doi: 10.1016/j.sandf.2012.01.012.
• [6] F. S. Tehrani, F. Han, R. Salgado, M. Prezzi, R.D. Tovar, and A.G. Castro, “Effect of surface roughness on the shaft resistance of non-displacement piles embedded in sand”, Géotechnique, vol. 66, no. 5, pp. 386-00, 2016, doi: 10.1680/jgeot.15.P.007.
• [7] Y. Li, J. Zhao, Y. Xiong, and Q. Wang, “Experimental and theoretical research on large-diameter rocksocketed pile embedded depth”, Archives of Civil Engineering, vol. 67, no. 2, pp. 537-550, 2021, doi: 10.24425/ace.2021.137184.
• [8] L.X. Xiong, H.J. Chen, Z.Y. Xu, and C.H. Yang, “Numerical simulations of horizontal bearing performances of step-tapered piles”, Archives of Civil Engineering, vol. 67, no. 3, pp. 43-60, 2021, doi: 10.24425/ace.2021.138042.
• [9] Z. Meyer, “Static Load Tests, Short Series Interpretation”, Studia Geotechnica et Mechanica, vol. 36, no. 2, pp. 45-49, 2014, doi: 10.2478/sgem-2014-0019.
• [10] W.N. Abd Elsamee, “Evaluation of the Ultimate Capacity of Friction Piles”, Engineering, vol. 4, no. 11, pp. 778-789, 2012, doi: 10.4236/eng.2012.411100.
• [11] Y. Lastiasih and I.D. Sidi, “Reliability of Estimation Pile Load Capacity Methods”, Journal of Engineering and Technological Sciences, vol. 46, no. 1, pp. 1-16, 2014, doi: 10.5614/j.eng.technol.sci.2014.46.1.1.
• [12] B. Wrana, “Pile Load Capacity – Calculation Methods”, Studia Geotechnica et Mechanica, vol. 37, no. 4, 2015, doi: 10.1515/sgem-2015-0048.
• [13] Z. Meyer and M. Kowalów, “Model krzywej aproksymującej wyniki testów statycznych pali”, Inżynieria Morska i Geotechnika, no. 3, pp. 438-441, 2010.
• [14] P. Siemaszko and Z. Meyer, “Static load test curve analysis based on soil field investigations”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, vol. 67, no. 2, pp. 329-337, 2019, doi: 10.24425/bpas.2019.128607.
• [15] PN-B-02482:1983 Fundamenty budowlane - Nośność pali i fundamentów palowych.
• [16] Z. Meyer and K. Stachecki, “Static load test curve (Q-s) conversion in to pile of different size”, Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Land Reclamation, vol. 50, no. 2, pp. 171-182, 2018, doi: 10.2478/sggw-2018-0014.