New PHC piles, where short steel pipes are attached to the pile toe, are developed to increase the base load capacity of bored pre-cast piles embedded in weathered rock. In this study, new bored pre-cast piles using the new PHC piles are installed at 7 test sites with different soil conditions, and static and dynamic pile load tests are performed to investigate quantitative characteristics on the base load capacity of new bored pre-cast piles. In addition, based on the static pile load test results, a new empirical equation for estimating the base load capacity of new bored pre-cast piles is proposed. A comparison between predicted and measured base load capacities shows that the proposed empirical equation produces conservative predictions for the new bored pre-cast piles. However, the existing design criterion significantly underestimates the base load capacity of new bored pre-cast piles.
Bored pre-cast piles using PHC piles is widely used in foundation of building structures constructed in urban areas because noise and vibration due to pile installation are low. However, since slime is formed at the base of borehole and the density of bearing stratum surrounding the base of borehole is decreased due to stress relaxation in drilling process of bored pre-cast pile method, the base load capacity of bored pre-cast piles is very low compared to the strength of bearing stratum. In this study, a new type of PHC pile, which short steel pipe with the same diameter as the PHC pile is attached to the pile tip, is developed to increase the base load capacity of bored pre-cast piles. In order to check the effect of the use of new PHC pile on the base load capacity of bored pre-cast piles, field pile load tests are performed for bored pre-cast piles using the new and existing PHC piles. Results of the pile load tests show that the new PHC pile gives higher base load capacity to bored pre-cast piles than the existing PHC pile, since the tip of new PHC pile is penetrated to undisturbed bearing stratum passing through the slime at the base of borehole and the loosened bearing stratum under the slime by pile driving using light hammer.
Kim, Gunwoong;Seo, Seunghwan;Kim, Juhyong;Chung, Moonkyung
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.39
no.11
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pp.71-84
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2023
In accordance with Korean structural foundation design standards, dynamic or static load tests are mandated for 1 to 3% of total piles. The construction quality of the remaining 97% to 99% of piles is determined through penetration measurements. This study aims to enhance the quality control of the majority of piles by adopting a pile driving formula that considers both penetration and hammer energy. The current challenge lies in adapting existing overseas driving formulas to the domestic site conditions, characterized by shallow weathered or soft rocks, and the prevalent use of pre-bored piles. To address this, the Modified Gates formula was refined using domestic dynamic load data, thereby improving its applicability to pile management. Despite employing fewer variables, the proposed formula demonstrates a comparable accuracy to dynamic loading tests in predicting the bearing capacity of pre-bored piles. Consequently, this formula holds promise for practical use in future pile quality management.
The purpose of this study is to analyze the characteristics of bearing capacity of pre-bored super strength PHC (SSPHC) piles socketed in rocks based on dynamic load test results. Because the SSPHC piles have high compressive concrete strengths compared with those of regular high strength PHC piles, the allowable structural strengths of the SSPHC piles were increased. For optimal design of the super strength PHC piles, the geotechnical bearing capacity of the SSPHC piles should also increased to balance the increased allowable structural strength of the SSPHC piles. Current practices of pile installation apply the same amount of driving energy on both SSPHC and high strength PHC piles. As results of analyzing factors that influence bearing strength of SSPHC piles using dynamic load test, there was no relationship between SPT-N value at pile toe and end bearing capacity. But driving energy effects on end bearing capacity. In case of skin friction, driving energy had no effects. And reasonable method verifying design bearing strength is necessary because end bearing capacity is not considered sufficiently in restrike test results.
The standard penetration test (SPT) has been widely used because of its usability, economy, and many correlations with soil properties among other factors. In SPT, hammer energy is an important factor to evaluate and calibrate N values. To measure hammer energy, an instrumented SPT rod was developed considering that stress waves transferring on rods during SPT driving are the same as stress waves transferring on piles due to pile driving. Using this idea, an instrumented SPT rod with a pile driving analyzer was applied as a pile capacity prediction tool in this study. In order to evaluate this method, SPT and dynamic cone tests with the instrumented SPT rod were conducted and also 2 pile load tests were performed on pre-bored steel pipe piles at the same test site. End bearings were predicted by CAPWAP analysis on force and velocity waves from dynamic cone penetration tests and SPT. Comparing these predicted end bearings with static pile load tests, a new prediction method of the end bearing capacity using the instrumented SPT rod was proposed.
Journal of the Korean Institute of Rural Architecture
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v.23
no.3
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pp.1-8
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2021
Rural multi-purpose buildings needs to ensure their safety against various disasters. Therefore, a pile foundation, which is a foundation type that can transmit the load of the structure to the bedrock layer, has been designed. The pile foundation method is largely divided into driving piles method and pre-bored pile method. Recently, in order to respond to the Noise and Vibration Control Act and related environmental complaints, construction of pile foundation adopts pre-bored pile method. The bearing capacity of the pre-bored pile method is calculated through a load test in situ. However, a disadvantage stems in that it is difficult to measure the ultimate bearing capacity due to field conditions. Therefore, in this study, the skin frictional force of pre-bored pile was measured through a model test in laboratory for each pile filling material. In result, the pile filling material with using circulating resources shows superior skin frictional force than ordinary portland cement. This study also judged that the result can be applied in place of ordinary Portland cement in the field.
Seo, Dong-Nam;Choi, Sang-Ho;Kim, Jin-Sik;Kim, Seong-Cheol;Lee, Dong-Hyeon;Cho, Seong-Jun
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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2020.11a
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pp.133-134
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2020
The equation of end bearing capacity is applied differently depending on the type of pile, construction method, and load characteristics considering the construction standards. The bearing capacity equation of the design standard is presented in various ways according to the design conditions such as construction method and ground condition, etc. but, It does not reflect the ground strength according to the SPT-N value of weathered rock. This study analyzed the trend of allowable tip bearing capacity by pile diameter through about 480 dynamic loading tests conducted for the construction/quality management of piles for the last 6 years since 2015. The equation for the ultimate end bearing capacity per unit area according to the SPT-N value is presented. The proposed formula of ultimate end bearing capacity per unit area can be applied in the range of 15,000kN/m2 to 30,000kN/m2. The proposed formula, which complements the existing formula, enables pile design and construction/quality management.
Park, Young-Ho;Nam, Moon-S.;Kim, Nak-Young;Yook, Jeong-Hoon
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2008.10a
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pp.521-532
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2008
The SIP method developed by low noise-vibration from Japan is appropriate to the construction at urban area. However, this method has been misused as a pre-driiled driven pile method in Korea. Hence, Korea Expressway Corporation proposed 'Design & Construction Guideline for the SIP Method' following the original concept of the SIP method at 2004 and 2006. Also construction guideline of another auger-drilled piles were introduced.
Seo, Dong-Nam;Choi, Sang-Ho;Kim, Jin-Sik;Kim, Min-Kab;Lee, Dong-Hyeon;Cho, Seong-Jun
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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2021.11a
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pp.144-145
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2021
This study analyzed the cases of cracks in piles due to the use of followers under construction conditions where water exists inside the piles, and confirmed whether the piles were cracked through a field test simulating the construction conditions in which water pressure inside the piles was generated by a hammer. According to the construction case, under the construction condition where the pile length is 20% to 30% shorter than the drilled length, about 80% cracks occur, so there is a high possibility of cracking due to water inside the pile. A field test was conducted to confirm the type of pile failure due to hammer under the construction condition in which water exists inside the pile. The pile head was not destroyed by the compressive load, and one or more longitudinal cracks occurred along the PC steel wire. The closed end pile generates water pressure by hammer. the follower and cushion(compression plywood) must be drilled at least 0.4D. It is expected that improved quality control will be possible as the water pressure inside the pile is reduced.
The rotate penetration pile is a type of displacement pile: the surrounding soil is displaced when installing the pile, and the pile can exert a large bearing power and pullout force. In addition, it uses displaced soil method that does not generate slime, and its applications are increasing in foreign countries owing to the environmentally friendly characteristics such as small noise and vibration. However, mostly driven piles-which are directly driven to the ground, and bored pile- pre-fabricated piles are buried to prebored underground, are used; however, rotate penetration piles still have limited use. Most of the laboratory tests have been carried out until now to identify the support behavior after installation of piles and ground construction, the evaluating the support behavior is lacking due to the rotation intrusive process of the rotate penetration piles. Therefore, this study used indoor experiments simulating rotation intrusive process in weathered soil, to evaluate the bearing power behavior for the weathered soil, varying the diameter of the helical bearing plates, helical bearing plate spacing, number of the helical bearing plates, and helical bearing plate specifications. As the outcome of this study, the helical pile bearing power evaluation results, change in bearing power in accordance with main specifications, and review on the comparative analysis with the existing theories were provided.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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