Pile end-bearing capacity in crushable sands

The occurrence and formation of crushable soils is a widespread phenomenon. Warm tropical seas give rise to deep deposits of biogenic skeletal sediments in coastal shelf areas, or exposed granitic intrusions are subjected to deep weathering resulting in decomposition. The end-bearing capacity of piles in crushable soils is important for the design of foundations in these diverse soils, but the analysis of foundations in these soils is problematic due to their compressibility and highly curved Mohr–Coulomb failure envelopes. The use of the spherical cavity expansion method offers potential for a better prediction of end-bearing capacities by taking into account soil crushability and the decrease of friction angle with increasing mean normal stress. A formula relating end-bearing pressure to the pressure to expand a cavity and the soil secant friction angle has been developed, which refines and simplifies Vesic's original equations. However, the actual model pile settlement ratio at which the predicted cavity expansion values were reached increased with soil crushability and decreased with increasing relative density. A simple linear relationship has been proposed between a soil compressibility index C p and the pile settlement ratio at which the bearing capacity predicted by the theoretical cavity expansion method is mobilized. KEYWORDS: calcareous soils: laboratory tests; model tests; offshore engineering; piles; sands. Les sols compressibles sont des formations très répandues. Its se forment dans les mers chaudes tropicales qui favorisent le dépôt de sédiments biogéniques profonds dans les zones de plate-forme côtière, ou proviennent de l'altération profonde de granites intrusifs affleurants se traduisant par une décomposition du matériau. La capacité portante en pointe des pieux devient done un paramètre primordial pour la conception de fondations dans ce type de sols. Toute analyse de fondations dans ce type de sols pose cependant des problèmes en raison de la compressibilité et des enveloppes de rupture de Mohr–Coulomb très incurvées de ces sols. La méthode par expansion d'une cavité sphérique est susceptible de permettre une meilleure prévision de la capacité portane en pointe puisqu'elle prend en compte la compressibilité du sol et al diminution de l'angle de frottement lorsque la contrainte normale moyenne augmente. Une équation, plus simple que les équations de Vesic, a été établie entre la pression en pointe, la pression d'expansion d'une cavité et l'angle de frottement tangential du sol. Cependent, avec notre modèle de pieux actuel, les valeurs de tassement, correspondant aux valeurs prévisionnelles de l'essai d'expansion de cavité, augmentent avec la compressibilité du sol et diminuent lorsque la densité relative augmente. On propose une relation linéaire simple entre l'indice de compressibilité C p du sol et le tassement des pieux pour lequel la capacité portante prevue par la méthode d'expansion d'une cavité théorique est mobilisée.