The shaft resistance of axially loaded piles in clay

Most design procedures for estimating pile capacities are empirical in nature, and the mechanism of load transfer from a pile to the soil is not well understood. In this Paper the mobilization of shear stress along a rough pile shaft in normally consolidated clay is considered in terms of the effective stresses acting in the clay. Theoretical predictions of the stress changes which occur in the soil adjacent to the pile shaft on loading are presented and shown to be in good agreement with some experimental results. For drained loading conditions reductions in radial effective stress generally occur, and the peak mobilized angle of shaft friction is shown to be independent of initial soil stresses before pile loading. The validity of the theoretical model is shown and the loading behaviour, drained and undrained, of driven piles is examined. Comparison between these predictions and field data suggests that fabric disturbance caused by pile installation may seriously affect pile capacities. La plupart des méthodes pour évaluer la résistance des pieux sont de caractère empirique et le méchanisme par lequel la charge est transférée du pieu au sol n'est pas bien compris. Dans cet article on admet que la mobilisation de l'effort de cisaillement le long d'un fût de pieu rugeux dans de l'argile normalement consolidée s'effectue en constaintes effectives dans l'argile. Des prédictions théoriques des changements qui ont lieu dans le sol près du fût de pieu lors du chargement sont présentées comme s'accordant bien avec des résultats expérimentaux. Dans des conditions de chargement drainées les contraintes effectives radiales sont généralement réduites, et il est démontré que l'angle maximum du frottement mis en jeu sur le fût est indépendant des contraintes initiales du sol avant le chargement du pieu. L'article démontre aussi la validité du modèle théorique et examine le comportement sous charge des pieux battus dans des conditions drainées et non-drainées. Une comparaison faite entre ces prédictions et les données des recherches in situ donne l'impression que des remaniements de la structure provoque; par l'installation des pieux peuvent influencer leur résistance de façon sérieuse.