تاثیر زمان برظرفیت باربری محوری شمع‌های کوبشی در خاک رس نرم

تعیین ظرفیت باربری نهایی شمع در طراحی از اهمیت ویژهای برخوردار است.در اغلب اوقات آزمایش بارگذاری شمع در فاصله زمانی کوتاه پس از اجرای آن انجام می شود. نتایج حاصله بعنوان ظرفیت باربری نهایی شمع در طراحی لحاظ می شود. کوبش شمع سبب تغییر شکل زیاد خاک اطراف شمع و بوجود آمدن اضافه فشار آب حفره ای در پیرامون آن می شود این امر سبب کاهش مقاومت برشی و ظرفیت باربری شمع می گردد. آزمایش استاتیک و دینامیک شمع بیانگر ظرفیت باربری شمع در زمان آزمایش می باشد برای بررسی تاثیر گیرش در ظرفیت باربری شمع، آزمایش ها باید در زمان های مختلف انجام شود که این امر زمان بر و غیراقتصادی می باشد. بنابراین باید راه حل های عددی و تجربی توسعه یابد تا بتوان با توجه به تعداد محدودی آزمایش های استاتیکی و دینامیکی تاثیر زمان در ظرفیت باربری شمع را بررسی کرد. محاسبه ظرفیت باربری شمع با زمان سبب کاهش قطر، طول و تعداد شمع و کاهش اندازه تجهیزات کوبش می شود که این موضوع از دیدگاه اقتصادی قابل توجه است. هدف از این تحقیق بررسی ظرفیت باربری شمع های کوبشی در خاک رسی نرم در زمان های مختلف پس از کوبش می باشد. آزمایش ها برای ارزیابی افزایش ظرفیت بابری شمع کوبشی در خاک رس نرم شمال ایران در نظر گرفته شده است. چندین آزمایش بارگذاری بر روی شمع های آلومینیومی کوبشی در خاک زسی نرم انجام شد. نتایج نشان می دهد 14روز پس از کوبش، ظرفیت باربری شمع نسب به زمان پایان کوبش تقریبا 80% افزایش داشته است. بخش عمده از افزایش ظزفیت باربری در سه روز پس از کوبش می باشد و پس از آن نرخ افزایش ظرفیت باربری شمع کاهش می یابد.

Time effect on the axial bearing capacity of driven pile in soft clay

Determination of ultimate pile capacity is important for proper design and construction of pile foundations. Most of the time, the pile load test is carried out shortly after the installation of pile. The pile capacity obtained from the load test is often assumed to be the ultimate pile capacity in most of design methods. However, during pile installation, the soil around the pile experiences large deformations and changes in excess pore water pressure, which in turn reduces the shear strength and pile bearing capacity. After the completion of pile driving, the pile capacity increases as the strength of the surrounding soil increases mainly by reconsolidation, manifested by the dissipation of excess pore pressure at the soilpile interface zone. the ultimate pile capacity could be underestimated if pile load test was carried out while excess pore water pressure still remains, which may lead to a conservative pile design. It should be noted that a pile static load test (SLT) and a dynamic load test (DLT) only measure the pile load ndash;displacement relation and ultimate load at the time of testing; they do not provide any information on pile capacity variations over time. Pile load tests must be repeated at different times to evaluate any setup effects, which can be timeconsuming and costly during pile construction. Therefore, it is essential to develop empirical and numerical solutions to enable analyzing and estimating longterm pile setup effects on the basis of limited numbers of SLT and DLT tests. Accurate estimation of pile setup, rather than measuring directly in the field, may reduce the cost of piling and still provide the required performance for the pile. Prediction of pile capacity gain with time after driving would certainly be advantageous from an economic standpoint. Incorporating the effects of setup into pile design is expected to reduce the general cost of piling project by reducing pile diameter, pile length, size of driving equipment, and subsequently piling duration. The major reasons for setup can be categorised into the following two groups: (1) the generation of excessive pore water pressure during pile driving and subsequent dissipationover time, leading to soil consolidation, and (2) the aging process. The purpose of this research is to conduct experimental research aimed at developing an understanding of pile capacity in soft clays and to develop relationship between the pile capacity and elapsed time after the end of initial driving for cohesive soils. An experimental program was developed to study the evolution of pile capacity increase with time for piles driven into a type of soft clay in northern Iran. results of a series of pile load tests conducted on smallscale Aluminum pile foundations driven into soft clay. The piles were tested instantly after driving to measure their initial bearing capacities, and were tested repeatedly over different elapsed times to study the evolution of pile capacity over time. Results show pile capacity increases approximately 80% of initial value, 14 days after initial pile driving. A large proportion of this pile capacity increase over time, also known as setup, was generated within the three days due to fast excess pore water pressure dissipation, and afterward, the pile capacity increased at a lower rate.