Prediction of pile bearing capacity from SPT energy transfer measurements
DOI:
https://doi.org/10.14195/2184-8394_115_1Keywords:
Dynamic tests, Bearing capacity of piles, Energy conservationAbstract
This paper presents a new method for predicting the bearing capacity of piles based on the concepts of soil dynamics and principles of energy conservation to interpret results from the SPT. The energy delivered to the hammer-rod-sampler system to the soil is computed from the numbers of blow counts Nspt (or directly from the measured penetration) and is analytically converted in a penetration dynamic force. The dynamic force allows to determine the unit resistance mobilized in the SPT sampler (model) which is then used to predict the unit resistance mobilized in the prototype pile. Applicability of the suggested methodology is demonstrated by comparing predicted and estimated bearing capacity results from full scale load tests of a 272 cases database.
Downloads
References
Aas, G. (1966). Baerceevne av peler I frisksjonsjordater, NGI Forening Stipendium, Oslo.
ABNT, NBR 6122 (1996). Projeto e execução de fundações. Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Alonso, U. R. (1988). Previsão e controle das fundações. Edgard Blücher Ltda, p. 142.
Ang & Tang (1975). Probability concepts in engineering planning and design. John Wiley & Sons, Inc, p. 409.
Aoki, N.; Cintra, J.C.A. (2000). The application of energy conservation Hamilton´s principle to the determination of energy efficiency in SPT tests. Proceedings of the sixth international conference on the application of stress-wave theory to piles, São Paulo, p.457-460.
Aoki, N.; Velloso, D. A. (1975). An approximate method to estimate the bearing capacity of piles. V Congreso Panamericano de Mecanica De Suelos Y Cimentaciones – Passmfe, Buenos Aires, V5, p. 367-374.
Bustamante, M.; Gianeselli, L. (1982). Pile bearing capacity prediction by means of static penetro - me ter CPT. European Symposium on penetration testing, Amsterdam, v2, p 493-500.
De Ruiter J.; Berigem F. L. (1979). Pile Foundation for large north sea structures. Maryne Geotechnology, v3(3), p. 276-314.
Décourt, L.; Quaresma, A. R. (1978). Capacidade de carga de estacas a partir de valores de SPT. 6º Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações - Cbmsef, Rio de Janeiro.
Lobo, B. O. (2005). Método de previsão de capacidade de carga de estacas: aplicação dos con cei - tos de energia do ensaio SPT. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, 121p.
Lobo, B. O. (2008). Estudo dos efeitos de escala nos processos de penetração dinâmica. Tese de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, (pré-print).
Niyama, S.; Aoki, N. Chamecki, P. R.(1988). Verificação de desempenho. Fundações teoria e prática. Pini, p. 31.
Odebrecht, E. (2003). Medidas de energia no ensaio SPT. Tese de Doutorado, Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, 230 p.
Odebrecht E., M. M. Rocha, F. Schnaid, G. P. Bernardes (2004). Transferência de energia no ensaio SPT: Efeito do comprimento de hastes e da magnitude de deslocamentos. Revista Solos e Rochas, vol. 27:11, p.69-82.
Odebrecht, E; Rocha, M. M; Schnaid, F; Bernardes, G. P. (2005). Energy efficiency for standard penetration tests. ASCE, J. Geotech. and Geoenvir. Engrg. v 131:10, p.1252-1263.
Poulos, H. G. and Davis, E. H. (1980). Pile foundation analysis and design. Wiley, New York. Sanglerat, G. (1972). The penetrometer and soil exploration. Elsevier Amsterdam.
Schnaid, F. (2000). Ensaios de campo e suas aplicações na engenharia de fundações. Oficina de Textos p. 189.
Schnaid,F.; Lehane, B. M.; Fahey, M. (2005). In situ test characterization of unusual geomaterials. Proceedings ISC-2 on Geotechnical and Geophysical Site Characterization. Porto, v1, p.49-73.
Tomlinson, M. J. (1986). Foundation design and construction. 5th Ed, Pitman Books Ltd., London. Velloso, D.A.; Lopes, F.R. (2002). Fundações. COPPE/UFRJ, p. 472.
Velloso, P. P. C. (1981). Estacas em solo: dados para a estimativa do comprimento. Ciclo de Pales - tras sobre Estacas Escavadas, Clube de Engenharia Rio de Janeiro.
Vésic, A. S. (1972). Expansion of cavities in infinite soil mass. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, v98:SM 3 p. 265-290.