REVISITING GEOTECHNICAL RESISTANCE FACTOR FOR THE ULTIMATE BEARING CAPACITY OF DRIVEN PRECAST PRESTRESSED CONCRETE HEXAGONAL PILES IN WINNIPEG USING PDA TEST DATA

ABSTRACT: The current geotechnical engineering practice for design of driven precast prestressed concrete hexagonal piles (PPCH) in Winnipeg applies specific recommendations for geotechnical resistance factor, as outlined in CFEM (5th Edition, 2023). While these recommendations emphasize safety, an extensive review of in-house pile driving analyzer (PDA) test data reveals conservative resistance model biases. This conservatism may lead to increased project costs, impacting private and public sector clients in Winnipeg. This study compiles a comprehensive dataset of measured pile capacities from existing PDA tests conducted across Winnipeg and compares these results with predicted capacities from current pile design recommendations. Using advanced statistical analyses, including regression modeling and bias factor evaluation, the study identifies discrepancies between measured and predicted capacities. The findings challenge the appropriateness of the geotechnical resistance factor currently adopted in regional design practices. Based on the analysis, the study proposes revised resistance model biases and geotechnical resistance factors tailored to Winnipeg's specific geotechnical conditions. These revisions aim to enhance design accuracy while maintaining a balance between safety and cost-effectiveness. By leveraging regional PDA test data, this research highlights the potential for improving regional geotechnical engineering practice, benefiting both practitioners and clients in the Winnipeg area.

RÉSUMÉ: La pratique actuelle du génie géotechnique pour la conception des pieux hexagonaux en béton préfabriqué et précontraint (PPCH) battus à Winnipeg applique des recommandations spécifiques concernant le facteur de résistance géotechnique, telles qu’énoncées dans le Manuel canadien d’ingénierie des fondations (CFEM, 5e édition, 2023). Bien que ces recommandations mettent l’accent sur la sécurité, un examen approfondi des données internes issues des essais au pile driving analyzer (PDA) révèle des biais conservateurs dans le modèle de résistance. Ce conservatisme peut entraîner une augmentation des coûts des projets, impactant ainsi les clients du secteur privé et public à Winnipeg. Cette étude compile un ensemble de données exhaustif sur les capacités mesurées des pieux à partir des essais PDA réalisés à travers la ville, et compare ces résultats aux capacités prédites selon les recommandations actuelles de conception. Grâce à des analyses statistiques avancées, incluant la modélisation par régression et l’évaluation des facteurs de biais, l’étude identifie des écarts entre les capacités mesurées et prédites. Les résultats remettent en question la pertinence du facteur de résistance géotechnique actuellement adopté dans les pratiques de conception régionales. À partir de cette analyse, l’étude propose des révisions des biais du modèle de résistance et des facteurs de résistance géotechnique, adaptés aux conditions géotechniques spécifiques de Winnipeg. Ces révisions visent à améliorer la précision de la conception tout en maintenant un équilibre entre sécurité et rentabilité. En exploitant les données régionales des essais PDA, cette recherche met en lumière le potentiel d’amélioration de la pratique géotechnique régionale, au bénéfice des praticiens et des clients de la région de Winnipeg.