Publicado por
Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering
Descripción
Abstract:
Because only limited research has been done on base geometry effects on pile base resistance, design methods used in practice for full-displacement, partial-displacement, and non-displacement piles in sand do not consider these effects on base resistance calculations. In this paper, the effect of base geometry on pile resistance is studied by performing a series of tests in a half-cylindrical calibration chamber that allows observation of the sand domain through the chamber symmetry plane during installation and loading. Two model piles, one with a flat base and one with a conical base with an apex angle of 60°, were installed and load-tested in dense and medium dense sand samples. Digital images taken during loading of the model piles were processed using the Digital Image Correlation (DIC) technique. Detailed displacement and strain fields obtained with the DIC technique and base resistance measurements demonstrate that the addition of a conical base to a pile changes the deformation pattern in the sand below the base during loading. Furthermore, the base resistances of both the jacked and pre-installed model piles with a conical base were less than those for the piles with flat base for the same conditions, with the corresponding ratio ranging from 0.64 to 0.78 at relative displacement levels less than or equal to 10% of the diameter B of the model pile and from 0.70 to 0.84 at greater relative displacements. The results have implications also for the use of cone resistance from cone penetration test (CPT) in pile base resistance estimation.
Resumen:
Debido a que solo se ha realizado una investigación limitada sobre los efectos de la geometría de la base en la resistencia de la base del pilote, los métodos de diseño
utilizados en la práctica para pilotes de desplazamiento total, desplazamiento parcial y sin desplazamiento en arena no consideran estos efectos en los cálculos de resistencia de la base. En este trabajo se estudia el efecto de la geometría de la base sobre la resistencia del pilote mediante la realización de una serie de ensayos en una cámara de calibración semicilíndrica que permite la observación del dominio de arena a través del plano de simetría de la cámara durante la instalación y carga. Se instalaron dos pilotes modelo, uno con base plana y otro con base cónica con un ángulo de vértice de 60 °, y se sometieron a prueba de carga en muestras de arena densa y medianamente densas. Las imágenes digitales tomadas durante la carga de los pilotes se procesaron utilizando la técnica de Correlación de imagen digital (DIC). Los campos detallados de desplazamiento y deformación obtenidos con la técnica DIC y las mediciones de resistencia de la base demuestran que la adición de una base cónica a un pilote cambia el patrón de deformación en la arena debajo de la base durante la carga. Además, las resistencias de la base tanto de los pilotes instalados mediante un jacking system y los pilotes
preinstalados con base cónica fueron menores que las de los pilotes con base plana para las mismas condiciones, con la relación correspondiente que variaba de 0,64 a 0,78 a niveles de desplazamiento relativo menores que o igual al 10% del diámetro B del pilote y de 0,70 a 0,84 a mayores desplazamientos relativos. Los resultados también tienen implicaciones para el uso de la resistencia del cono obtenida de la prueba de penetración del cono (CPT) en la estimación de la resistencia de la base del pilote.
Citación recomendada (normas APA)
Rubén Darío; Galvis-Castro Tovar-Valencia, "Effect of Base Geometry on the Resistance of Model Piles in Sand = Effecto de la geometría de la base en la resistencia de pilotes a escala en arena", Colombia:Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2021. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711628/), el día 2025-05-23.
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