Experimental and Numerical Investigation of the Load-Bearing Mechanisms of Piles Socketed in Soft Rocks
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rock-socket pile design predominantly depends on the shaft resistance to support the load at the serviceability state. However, due to limited understanding of the pile–rock interactions, the pile capacity is normally calculated using empirical correlations. In this study, the load-bearing mechanisms of rock-socketed piles were investigated through a miniaturised pile–load test setup in a soft synthetic rock. X-ray CT imaging and numerical discrete element modelling were used to investigate the micro-mechanics influencing the load-bearing mechanisms at the pile–rock interface. The numerical pile model was established based on suitable constitutive models capable of simulating the soft rock behaviour. The analysis of X-ray CT images at various displacements revealed three different interface mechanisms, namely sliding, local shearing and progressive shearing. The numerical model validated this observed micro-mechanics in the rock asperities through the evolution of damage and micro-cracks. Insights from the experimental and numerical results indicated that the height of the rock asperities significantly dictates the failure mode. Results also illustrated that the shaft load–displacement response primarily depends on the forces acting on the leading edges of the pile asperity. In particular, it was observed that the bottom leading edge carried a predominant portion of the shaft loads due to its connectivity with the rock at the base of the pile. Though negligible, the forces on the trailing edges provided valuable information on the contribution of residual shaft resistance by the debris at the interface. Moreover, the numerical studies revealed the different failure modes at the pile–rock interface. The discussions presented in this study provide novel insights into the load-bearing mechanisms of piles socketed in soft rocks, which will help to improve design guidelines in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».