Foundation settlements(settlements at the embankment surface and ground) has been evaluating to satisfy the strict allowable residual settlement level from the start of the construction of Gyungbu high speed railway. This is because both embankment and ground settlement could be important to minimize the residual settlement after the construction of concrete track. Ground settlement is caused by the increase of effective stress resulting from embankment. The causes of embankment settlement could be come from different sources, for example, the increase of effective stress, rainfall, creep behaviors. Based on the field measured data, this paper analysed the settlement of ground and embankment settlement. The biggest settlement at the embankment surface was 9.7mm during 246days at the STA 000k922.5. The calculated settlement of embankment itself was 8.6mm at the same places. These results conclude that the compressive settlement of embankment could not negligible.
As a new foundation treatment technology, long-short pile composite's design theory is still in primary phase, and there are no explicit settlement calculation methods in active codes. So it is necessary to study the working mechanism and the methods of settlement calculation. In this paper, the mechanics of long-short pile composite foundation are fully discussed. Meanwhile, based on the shear deformation method, the Mylonakis & Gazetas models about mutual action between two piles and the one between pile and soil are introduced, Considering the performance of cushion, the flexible factors of mutual actions are provided. Then the settlement calculation of long-short pile composite foundation which can consider the mutual actions between pile, soil and cap is deduced, and the correlated program is also developed. Finally, an engineering example is discussed with the method. A comparison shows that calculated results and measured data from a field test pile are in a good agreement, indicating that the presented approach is feasible and applicable in engineering practice.
Top-Base Foundation(TBF) was developed in Japan as a factory made concrete product. It is actively used in 6,000 sites by the end of 1980s in Japan and applied for a domestic patent in 1985. It is a shallow foundation whose effectiveness is proven by many relevant researchers and engineers. TBF was introduced to Korea in 1991 and has been applied mainly to architectural structures to date. Currently, the effectiveness in bearing capacity and settlement of TBF is being underestimated for civil engineering structures. Characteristics of Top-Base Foundation studied in Japan and Korea is known as follows: (1) as concrete part and crushed stone behave together, they perform the function of rigid mat; (2) the conical part and pile part of TBF disperses load by interaction with the crushed stone; (3) by preventing lateral strain and differential settlement on lower ground, it improves bearing capacity and constrains settlement at the same time. In Korea, it is used mostly in clayey soft grounds. The formula of bearing capacity and settlement of TBF suggested in Japan give the values of the underestimated. bearing capacity while its settlement is overestimated in comparison with the values measured from the field loading test. Therefore, in this study, the stress delivery mechanism of Top-Base Foundation developed in Japan and Floating Top Base developed in Korea is investigated through numerical analysis and laboratory model test.
To research and analyze the differential settlements of foundations specifically, site investigations of existing railways and metro were firstly carried out. Then, the centrifugal test was used to observe differential settlements in different position between foundations on the basis of investigation. The theoretical model was established according to the stress diffusion method and Fourier method to establish an analytical solution of embankment differential settlement between different foundations. Finally, theoretical values and experimental values were analyzed comparatively. The research results show that both in horizontal and vertical directions, evident differential settlement exists in a limited area on both sides of the vertical interface between different foundations. The foundation with larger elastic modulus can transfer more additional stress and cause relatively less settlement. Differential settlement value decreases as the distance to vertical interface decreases. In the vertical direction of foundation, mass differential settlement also exists on both sides of the vertical interface and foundation with larger elastic modulus can transfer more additional stress. With the increase of relative modulus of different foundations, foundation with lower elastic modulus has larger settlement. Meanwhile, differential settlement is more obvious. The main error sources in theoretical and experimental values include: (a) different load form; (b) foundation characteristics differences; (c) modulus conversion; (d) effect of soil internal friction.
Fattah, Mohammed Y.;Al-Mosawi, Mosa J.;Al-Zayadi, Abbas A.O.
Geomechanics and Engineering
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제5권1호
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pp.17-36
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2013
Settlement of the piled raft can be estimated even after years of completing the construction of any structure over the foundation. This study is devoted to carry out numerical analysis by the finite element method of the consolidation settlement of piled rafts over clayey soils and detecting the dissipation of excess pore water pressure and its effect on bearing capacity of piled raft foundations. The ABAQUS computer program is used as a finite element tool and the soil is represented by the modified Drucker-Prager/cap model. Five different configurations of pile groups are simulated in the finite element analysis. It was found that the settlement beneath the piled raft foundation resulted from the dissipation of excess pore water pressure considerably affects the final settlement of the foundation, and enough attention should be paid to settlement variation with time. The settlement behavior of unpiled raft shows bowl shaped settlement profile with maximum at the center. The degree of curvature of the raft under vertical load increases with the decrease of the raft thickness. For the same vertical load, the differential settlement of raft of ($10{\times}10m$) size decreases by more than 90% when the raft thickness increased from 0.75 m to 1.5 m. The average load carried by piles depends on the number of piles in the group. The groups of ($2{\times}1$, $3{\times}1$, $2{\times}2$, $3{\times}2$, and $3{\times}3$) piles were found to carry about 24%, 32%, 42%, 58%, and 79% of the total vertical load. The distribution of load between piles becomes more uniform with the increase of raft thickness.
Kumar, Madisetti Pavan;Raju, P. Markandeya;Jasmine, G. Vincent;Aditya, Mantini
Computers and Concrete
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제25권6호
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pp.525-535
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2020
The use of pile foundations has become more popular in recent years, as the combined action of the pile cap and the piles can increase the bearing capacity, reduce settlement, and the piles can be arranged so as to reduce differential deflection in the pile cap. Piles are relatively long, slender members that transmit foundation loads through soil strata of low bearing capacity to deeper soil or rock strata having a high bearing capacity. In this study analysis of pile cap with considering different parameters like depth of the pile cap, width and breadth of the pile cap, type of piles and different types of soil which affect the behaviour of pile cap foundation is carried out by using Finite Element Software ANSYS. For understanding the settlement behaviour of pile cap foundation, parametric studies have been carried out in four types of clay by varying pile cap dimensions with two types of piles namely normal and under-reamed piles for different group of piles. Furthermore, the analysis results of settlement and stress values for the pile cap with normal and under-reamed piles are compared. From the study it can be concluded that settlement values of pile cap with under-reamed pile are less than the settlements of pile cap with normal pile. It means that the ultimate load bearing capacity of pile cap with under-reamed piles are greater than the pile cap with normal piles.
In this paper, the geotechnical report of the Northern Fereshteh area in Tabriz is used and the characteristics of shallow foundation of a single pile and compared pile group and geogrid in terms of the settlement of a building foundation on clayey soil. Additionally, impacts of existing variables such as the number of geogrid layers, the length of the pile, and the depth of groundwater level affected by the dynamic load caused by the Taiwan Jiji earthquake via numerical analysis using PLAXIS software are examined. The results of fifty-four models indicated that the construction of a pile group with a diameter of 1 meter and a length of 14 meters significantly diminished the consolidation settlement of the soil in the Northern Fereshteh area, where the settlement value has been triggered by the load inflicted by earthquake. Moreover, the construction of four layers of geogrid at intervals of one meter led to a significant decrease in the settlement. Finally, after reaching a maximum depth, it had no reducing effects on the foundation settlement.
Recently, As the high rise buildings have been demanded due to the rising current of land price, the permanent drainage method have been applied during and after the construction as a way to reduce the buoyancy acting on the bottoms of the foundations in the basement. This method has brought about the consolidation subsidence of the ground and turned out to be the problems of sinking hole and foundation re-settlement. The representative methods to be used for extending the life cycle of the existing building structure which is tilted by the foundation re-settlement or differential settlement of the foundation can be divided into the building structures reinforcement and soil reinforcement. The purpose of this study is to analyze and present the application example of steel pipe pile method to extend the life cycle of the six -stories building tilted in a soft ground.
본 연구에서는 강성관용 하수관거 설계 시 주로 관에 작용하는 모멘트를 기준으로 관의 파손여부를 결정하는 기존 설계법의 개선을 위해 하수관거 기초의 지지력 및 침하량을 추가로 평가하는 개선안을 제시하였다. 동일한 조건에서 쇄석기초의 안전성이 가장 낮게 나타났고, 콘크리트 VR관 및 조립식 플라스틱 기초는 굴착 깊이 대부분에서 안전한 것으로 나타났다. 강성관용 하수관거 기초의 지지력은 기초의 종류에 상관없이 기초의 형상, 지반조건 및 지하수위에 따라 지지력이 결정되었다. 기초의 지지력은 지하수위가 높은 경우 작게 평가되었고, 동일 깊이에서 기초의 폭이 작을수록 크게 나타났다. 전체적으로 근입 깊이가 깊어짐에 따라 발생하는 즉시침하량은 작아지는 경향을 보이고, 관의 직경이 커짐에 따라 동일깊이에서 즉시침하량은 커지는 경향을 보여주고 있다. 강성관용 하수관거 설계 시 기존의 관에 작용하는 모멘트를 기준으로 하는 관의 파손 여부에 본 연구 결과에서 얻어진 지지력 및 즉시침하량을 고려하는 것이 강성관용 하수관거의 침하 등으로 인한 문제 해결에 합리적인 것으로 판단된다.
얕은기초의 침하해석에 관련된 토질정수, 하중 및 지층구조는 많은 불확실성을 내포하고 있어 확률적 특성을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구는 Monte Carlo Method를 이용하여 독립후팅들로 구성된 얕은기초의 침하에 관한 확률론적 해석을 하였다. 변수의 불확실성을 고려하기 위하여 토질정수와 하중은 정규분포의 확률변수로 가정하여 독립후팅의 침하평균 및 변동계수를 구하고 각 독립후팅의 침하도 정규분포하는 것으로 가정하였다. 또한 지반내에 존재할 수 있는 연약토질 포켓 (soft soil pocket)의 확률을 고려한 각 독립후팅의 침하는 Markov process를 따르는 것으로 하였다. 이와같은 각 변수들의 변화에 따라 최대침하와 부등칭하의 허용한계 초과확률에 대한 민감도분석을 하였으며, 얕은기초의 침하해석은 각 변수의 불확실성과 지반조건을 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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