The behaviour of bored piles in weathered diabase

In the design of foundations for the new Johannesburg Academic Hospital it was necessary to predict the settlement of piles as accurately as possible because of the very low tolerance of the structure to uneven settlement. Among the full-scale pile loading tests carried out for this purpose were two tests on bored piles founded in highly weathered diabase rock and loaded to failure. One of the piles was cast on a disc of expanded polystyrene at the bottom of the shaft to eliminate end bearing load, and the other was cast in the normal way, so that shaft frictional resistance and end bearing load could be investigated separately and compared with predictions based on the mechanical properties of the diabase measured in the laboratory. From the results of the first two tests the load-displacement curve for an under-reamed test pile was synthesized using a dimensionless parameter method and an elastic analysis. There is close agreement between the observed and predicted load-settlement curves up to normal working stresses using both methods. At higher stresses there is increasing divergence, particularly with the elastic method based on the compression modulus of the diabase which was found to be markedly stress-dependent. Dans le projet des fondations pour le nouveau Johannesburg Academic Hospital, il a été nécessaire de prévoir le tassement des pieux aussi exactement que possible car la structure était très sensible aux tassements différentiels. Parmi les essais en vraie grandeur de chargement de pieux réalisés dans ce but il y avait deux essais sur des pieux forés, fondés dans un rocher constitué par du diabase fortement altéré et chargés à la rupture. Un des pieux fut coulé sur un disque de polystyrène placé à la base du fût afin d'éliminer la force portante de la pointe, et l'autre fut coulé normalement, pour que la résistance par frottement latéral et la résistance de pointe puissent être examinées séparément et comparés aux prévisions basées sur les propriétés mécaniques du diabase mesurées en laboratoire. A partir des résultats des deux premiers essais la courbe eflort-déplacement pour un essai de pieu sous-alésé a été synthétisé en utilisant une méthode avec paramètre sans dimension et une analyse élastique. Il y a une bonne concordance entre les courbes de tassement observées et celles prévues jusqu'à des contraintes de travail normal, en utilisant les deux méthodes. A des contraintes plus élevées il y a un accroissement de la divergence, spécialement avec la méthode élastique basée sur le module de compression du diabase qui apparaît comme étant étroitement dépendante du champ de contrainte.