Analysis of the Settlement of Pile Groups

Abstract

Synopsis An analysis is made of the settlement interaction between two identical piles in an elastic mass and the increase in settlement of each pile due to interaction is expressed in terms of an interaction factor α. It is then shown that, for symmetrical pile groups (those in which the piles settle equally and are also equally loaded), the increase in settlement due to interaction may be obtained by superposition of the values of α for the individual piles in the group. On the assumption that superposition also holds for any general free standing pile group, the behaviour of pile groups is analysed for the case of a rigid pile cap (equal settlement of all piles) and a flexible pile cap (equal load in all piles). For the case of a rigid pile cap, values are obtained for the ratio of the settlement of the group to the settlement of a single pile carrying the same total load (the group reduction factor R G ), and the load distribution within the group. For the case of a flexible pile cap, values of the maximum settlement and maximum differential settlement are given. The influence of pile spacing, pile length, type of group, depth of layer and Poisson's ratio of the layer on the settlement behaviour of pile groups is examined. For a pile group in an ideal elastic twophase soil, it is shown that, as with a single pile, the major proportion of the total final settlement generally occurs as immediate settlement. Comparisons are made between reported observations on the behaviour of pile groups from model and field tests and the behaviour predicted by the theory. It is found that, as well as predicting the correct trends, the theory gives quantitative values which are in reasonable agreement with the observed values. On fait d'abord une analyse de l'interaction de tassement entre deux pieux identiques dans une masse élastique et l'accroissement du tassement de chaque pieu dû à l'interaction est exprimé en fonc-tion d'un facteur d'interaction α. On montre en-suite que pour des groupes de pieux symetriques (ceux dans lesquels les pieux se tassent d'une facon egale et supportent aussi des charges égales), l'accroissement de tassement dû à l'interaction peut etre obtenu par une superposition des valeurs de α pour les pieux individuels du groupe. En supposant que la superposition vaut aussi pour n'importe quel groupe general de pieux se tenant librement, le comportement des groupes de pieux est analysé dans le cas d'une longrine rigide (tassement 6gal de tous les pieux) et d'une longrine flexible (charge égale supporté par tous les pieux). Dans le cas d'une longrine rigide, des valeurs sont obtenues pour le rapport du tassement du groupe au tassement d'un seul pieu supportant la meme charge totale (le facteur de reduction du groupe RG), et la repartition de la charge a l'interieur du groupe. Dans le cas d'une longrine flexible, on donne des valeurs du tassement maximum et du tassement différentiel maximum. L'influence de l'espacement des pieux, de la longueur des pieux, le type du groupe, la profon-deur de la couche et le coefficient de Poisson pour la couche sur le comportement de tassement des groupes de pieux est examiné. Pour un groupe de pieux dans un sol idéal élastique à deux stades, on montre que, comme dans le cas d'un seul pieu, la plus grande proportion du tassement final total a lieu généalement sous forme d'un tassement im-médiat. Des comparaisons sont faites entre les observations ayant fait l'objet de rapports sur le comportement de groupes de pieux é partir d'essais sur maquette et sur les lieux et le comportement prévu par la théorie. On s'aperçoit que, outre une prevision des tendances exactes, la the'orie donne des valeurs quantitatives qui s'accordent de façon raisonnable avec les valeurs observéers.