Back analyses of O-Cells tests of large diameter rock sockets in sandstone in the southwest region of Quebec

ABSTRACT: The design of rock socketed piles requires estimation of rock mass parameters such as equivalent Young’s Moduli of the rock socket and the socket base, average unconfined compressive strength of the rock socket and socket base, and average roughness of the socket sidewalls. Large scatter of test data is common due to varying quality of rock samples tested and estimation of these parameters involves some empiricism. In addition, prediction of rock socketed pile capacity requires understanding of the pile load-displacement behaviour as the end bearing of the socket can only be mobilized following slip in the socket. The selection of design parameters and design methods can be challenging. This paper presents back analyses of O-Cell test results on large diameter rock sockets in sandstone in the southwest region of Quebec. A summary of input parameters from the back analyses and comparison on the load-settlement prediction method applied are presented. Two key design empirical factors (b and Ksp) used for rock socketed design are discussed.

RÉSUMÉ: La conception des pieux ancrés dans la roche nécessite l’estimation de paramètres du massif rocheux tels que les modules de Young équivalents du fût rocheux et de sa base, la résistance moyenne à la compression simple du fût et de la base, ainsi que la rugosité moyenne des parois latérales du fût. Une grande dispersion des données d’essais est fréquente en raison de la qualité variable des échantillons de roche testés, et l’estimation de ces paramètres comporte une part d’empirisme. De plus, la prédiction de la capacité portante des pieux ancrés dans la roche exige une compréhension du comportement charge-déplacement du pieu, car la résistance en pointe du fût ne peut être mobilisée qu’après un glissement dans le fût. Le choix des paramètres de conception et des méthodes de calcul peut donc s’avérer complexe. Cet article présente des rétro-analyses des résultats d’essais O-Cell réalisés sur de grands fûts rocheux forés dans du grès, dans le sud-ouest du Québec. Un résumé des paramètres d’entrée issus des rétro-analyses ainsi qu’une comparaison des méthodes de prévision charge-tassement appliquées sont présentés. Deux facteurs empiriques clés de conception (b et Ksp), utilisés pour les pieux ancrés dans la roche, sont également discutés.