Calibration of Geotechnical Resistance Factor for Axially Loaded Steel Piles Driven in Alberta and Related Cost-Benefit Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Driven steel open-ended piles are used as foundations to support structures by transferring loads to the surrounding soil and/or deeper, more competent strata. These foundations are commonly employed in oil & gas, and infrastructure projects across Alberta. During the design phase, their capacity is typically estimated using semi-empirical equations based on static analysis methods and soil mechanics principles. However, uncertainties in pile capacity prediction persist, primarily due to site characterization, soil behavior, and construction quality. To address these uncertainties and ensure adequate safety under working loads, a Geotechnical Resistance Factor (GRF), as recommended by part of LRFD design approach, is applied to the calculated pile capacity. In Canada, based on the updated Canadian Foundation Engineering Manual (CEFM) for sites with a typical level of geotechnical understanding and where neither Pile Dynamic Analysis (PDA) nor static load testing is performed, a GRF with a value of 0.4 is recommended. However, several studies have indicated that using a uniform GRF without accounting for regional soil and bedrock variability often results in overly conservative designs. Similarly, applying a single GRF value to both shaft and toe capacities, while neglecting pile setup effects, further compounds this conservatism. Recalibration of GRFs is therefore necessary to better reflect these variables. This study aims to recalibrate GRF values regionally within Alberta for open-ended driven steel piles that have been axially loaded with the use of advanced statistical methods, PDA test data collected across the province and related geotechnical investigation data. The regional calibrated GRFs have been obtained initially for five (5) regions of Alberta (NE, NW, SE, SW, C). These values have been further recalibrated considering pile setup effects and differentiate value for shaft and toe capacities. Additionally, a cost-benefit analysis has been used to evaluate how much optimized GRFs can significantly reduce pile length requirements in design and cost in construction. Results show that locally calibrated GRFs yield the greatest savings about 20% compared to 10% for regionally calibrated values and 15% for soil-type-based calibrations. Incorporating pile setup effects into locally calibrated GRFs further enhances cost efficiency, with potential savings ranging from 23% to 35%, depending on soil conditions and calibration methodology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».