a new technology to increase the bearing capacity of deep
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Microsoft PowerPoint - tfeg-geofluidTFEGTFEG A new technology to
increase the bearing capacity
of deep foundations and of tie backs for every type of soil:
a made in Italy technique
Valter Maria Santoro
GEOFLUID 2010 PIACENZA 8-10-2010
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
TFEG TFEG –– WHAT AND HOWWHAT AND HOW
TFEG consists of 2 or more steel sockets
added along the pile, micropile, anchor or
tie-rod bar.
shaft, by pressured fluid injection -
water, mortar, oil
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
ANCHORSANCHORS The sockets allow to increase the bonding surface between the tie rod, pile or micropile and the surrounding soil, thriving the shaft and end bearing capacity of the foundation.
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
TFEG TFEG –– CRITICAL POINTS CRITICAL POINTS -- RELIABILITYRELIABILITY
How can we be sure that the sockets are fully extruded?
At the full extension stage the opening of the hydraulic
circuit will allow the injection through the tip
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
TFEG TFEG –– APPLICATIONSAPPLICATIONS
• driven piles
•CFA piles
• jacked piles
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
LARGE DIA BORED PILESLARGE DIA BORED PILES
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
MEDIUM AND LARGE MEDIUM AND LARGE ØØ PILESPILES
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
DRIVEN PILESDRIVEN PILES
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
JACKED PILESJACKED PILES
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
CFA PILESCFA PILES
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
MICROPILESMICROPILES
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
TFEG AS RIGHT ANSWERS TO TFEG AS RIGHT ANSWERS TO MANY KEY QUESTIONS MANY KEY QUESTIONS
SAFETY ON BUILDING YARD
FINANCIAL OPTIMIZATION (CASH FLOW)
CERTAINTY OF COSTS - SAVING
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
ANCHORS AND TIEANCHORS AND TIE--RODSRODS
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
COMPRESSED REINFORCING CONNECTIONSCOMPRESSED REINFORCING CONNECTIONS
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
1 Injection HDPE pipes assembly
2 TFEG assembly
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
• The installation does not require particular or expensive device nor it is necessary specialized technical qualification
• The TFEG extrusion can be accomplished ever after making a pile, so in presence of super-visioning staff
• In order to make easier the TFEG installation, a specific training is carry out by a Jobsoil technician on the building yard
• Daily productivity up to 50 micropiles
TFEG TFEG –– MAIN ADVANTAGESMAIN ADVANTAGES
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VIA C. COLOMBOVIA C. COLOMBO
VIALE EUROPAVIALE EUROPA
Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
WORK SITE ON SEPTEMBER 2008WORK SITE ON SEPTEMBER 2008
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
LITOSTRATIGRAPHYLITOSTRATIGRAPHY
A) R- SHALLOW FILL: sand and tuffs with brick debris (th=0.80 – 4.90 m); B) LA - CLAYEY SILT AND SANDY SILTS: redeposited piroclastic clayey and sandy silts (th=4.50 m); C) P - PIROCLASTIC DEPOSITS: piroclastic vulcanic pozzolans and tuffs with sands (th=0.50- 1.10 m); D) LAS - CLAYEY SILTS. SILTY SANDS AND SANDS: lacustric clayey silst and clayey with sands (th=1.30-7.90 m); E) A - SILTY CLAY AND CLAYEY SILT: silty clay (th=8.20-19.50); F) SG - SANDS AND GRAVELS: silty sands and calcareous gravels (th=9.80-11.60m); G) AP - BASE SLIGHTLY OVERCONSOLIDATED SILTY CLAYS
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FIELD TEST GEOTECHNICAL PROFILE FIELD TEST GEOTECHNICAL PROFILE
LA: clayey silts
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TIE ROD FIELD TEST TIE ROD FIELD TEST –– COMPARISON BETWEEN COMPARISON BETWEEN TFEGED AND UNTFEGED RESULTSTFEGED AND UNTFEGED RESULTS
LOAD TEST 8 STRAND ROD
0 200 400 600 800
1000 1200 1400 1600 1800
0 20 40 60 80 100 delta (mm)
P (K
A. VALVES L=13+9 mt
A. 1 VALVE L=13+9 mt
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TIE ROD FIELD TEST TIE ROD FIELD TEST –– COMPARISON BETWEEN COMPARISON BETWEEN TFEGED AND UNTFEGED RESULTSTFEGED AND UNTFEGED RESULTS
LOAD TEST 6 STRAND ROD
0 200 400 600 800
1000 1200 1400
0 20 40 60 80 100 120 140 160 delta (mm)
P (K
N )
A. N°1 TFEG L=13+3 mt A. N°1 VALVE L=13+9 mt A. WITH VALVES L=13+9 mt
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THE S. GIULIANO DI PUGLIA TUNNEL THE S. GIULIANO DI PUGLIA TUNNEL –– MOLISE MOLISE -- ITALYITALY SHEET MICROPILE TFEGGED TIE RODSSHEET MICROPILE TFEGGED TIE RODS
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STRATIGRAPHYSTRATIGRAPHY
••LAYER 1 (0LAYER 1 (0--15 m)15 m) SILTY-SANDY CLAY ALTERNATE TO SANDSTONE AND MARLY SANDSTONE SCALES
••LATYER 2 (15 LATYER 2 (15 –– 25 m) 25 m) MARLY CLAY ALTERNATE TO SILTY SANDY LEVELS, MARL AND LIMESTONE MARLS
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TIE ROD DRILLING TIE ROD DRILLING
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TIE ROD TENSIONINGTIE ROD TENSIONING
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TIE ROD FIELD TESTTIE ROD FIELD TEST ••COMPARISON BETWEEN LOADCOMPARISON BETWEEN LOAD--DISPLACEMENT GRAPHSDISPLACEMENT GRAPHS
Tirante S e SM
delta (mm)
P (K
Tirante SM
• Tie rods l=3 (UB)+10 (B) mt •Load test on SM tie rod stopped for safety reasons – Ultimate tensile load results higher than 700 KN
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TIE ROD FIELD TESTTIE ROD FIELD TEST ALSTOM SITE ALSTOM SITE –– CHATTANOOGA CHATTANOOGA –– TENNESSEETENNESSEE
• Tie rods l=4.5 (UB)+12 (B) mt • Ultimate tensile load results higher than 700 KN
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P P P
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FAILURE PATTERNSFAILURE PATTERNS
Failure: Punching down
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P
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FAILURE PATTERNSFAILURE PATTERNS
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SHEAR STRENGTH CAPACITYOF THE TIE RODSHEAR STRENGTH CAPACITYOF THE TIE ROD--SOIL SOIL COMPLEXCOMPLEX
Cu*=1.00xCu
Cu*=0.60xCu
Manicotto TFEG
CONVENTIONAL APPROACHCONVENTIONAL APPROACH Failure surface runs at the soil-grout interface, so that the available shear strength is: Cu*=axCu being a=0.4-0.5
CYLINDRICAL APPROACH CYLINDRICAL APPROACH Failure surface runs within the soil volume, so that the available shear strength is: Cu*=axCu being a=1.00
SOIL SHEAR STRENGTH SOIL SHEAR STRENGTH Undrained cohesion Cu[KPa]
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TRIAL TEST RESULTSTRIAL TEST RESULTS CYLINDRIC FAILURE SURFACE WITH TFEG : F=400 mm
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n αlDπrAn ul1Tp =
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SIC(n)
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
S IC
α=0.6
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www.jobsoil.it
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TFEG TFEG –– WHAT AND HOWWHAT AND HOW
TFEG consists of 2 or more steel sockets
added along the pile, micropile, anchor or
tie-rod bar.
shaft, by pressured fluid injection -
water, mortar, oil
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ANCHORSANCHORS The sockets allow to increase the bonding surface between the tie rod, pile or micropile and the surrounding soil, thriving the shaft and end bearing capacity of the foundation.
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TFEG TFEG –– CRITICAL POINTS CRITICAL POINTS -- RELIABILITYRELIABILITY
How can we be sure that the sockets are fully extruded?
At the full extension stage the opening of the hydraulic
circuit will allow the injection through the tip
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TFEG TFEG –– APPLICATIONSAPPLICATIONS
• driven piles
•CFA piles
• jacked piles
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LARGE DIA BORED PILESLARGE DIA BORED PILES
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MEDIUM AND LARGE MEDIUM AND LARGE ØØ PILESPILES
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DRIVEN PILESDRIVEN PILES
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JACKED PILESJACKED PILES
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CFA PILESCFA PILES
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MICROPILESMICROPILES
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TFEG AS RIGHT ANSWERS TO TFEG AS RIGHT ANSWERS TO MANY KEY QUESTIONS MANY KEY QUESTIONS
SAFETY ON BUILDING YARD
FINANCIAL OPTIMIZATION (CASH FLOW)
CERTAINTY OF COSTS - SAVING
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ANCHORS AND TIEANCHORS AND TIE--RODSRODS
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COMPRESSED REINFORCING CONNECTIONSCOMPRESSED REINFORCING CONNECTIONS
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1 Injection HDPE pipes assembly
2 TFEG assembly
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Il sistema TFEG nel miglioramento del comportamento di fondazioni profonde - Evidenze sperimentali e modelli previsionali
• The installation does not require particular or expensive device nor it is necessary specialized technical qualification
• The TFEG extrusion can be accomplished ever after making a pile, so in presence of super-visioning staff
• In order to make easier the TFEG installation, a specific training is carry out by a Jobsoil technician on the building yard
• Daily productivity up to 50 micropiles
TFEG TFEG –– MAIN ADVANTAGESMAIN ADVANTAGES
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VIA C. COLOMBOVIA C. COLOMBO
VIALE EUROPAVIALE EUROPA
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WORK SITE ON SEPTEMBER 2008WORK SITE ON SEPTEMBER 2008
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LITOSTRATIGRAPHYLITOSTRATIGRAPHY
A) R- SHALLOW FILL: sand and tuffs with brick debris (th=0.80 – 4.90 m); B) LA - CLAYEY SILT AND SANDY SILTS: redeposited piroclastic clayey and sandy silts (th=4.50 m); C) P - PIROCLASTIC DEPOSITS: piroclastic vulcanic pozzolans and tuffs with sands (th=0.50- 1.10 m); D) LAS - CLAYEY SILTS. SILTY SANDS AND SANDS: lacustric clayey silst and clayey with sands (th=1.30-7.90 m); E) A - SILTY CLAY AND CLAYEY SILT: silty clay (th=8.20-19.50); F) SG - SANDS AND GRAVELS: silty sands and calcareous gravels (th=9.80-11.60m); G) AP - BASE SLIGHTLY OVERCONSOLIDATED SILTY CLAYS
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FIELD TEST GEOTECHNICAL PROFILE FIELD TEST GEOTECHNICAL PROFILE
LA: clayey silts
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TIE ROD FIELD TEST TIE ROD FIELD TEST –– COMPARISON BETWEEN COMPARISON BETWEEN TFEGED AND UNTFEGED RESULTSTFEGED AND UNTFEGED RESULTS
LOAD TEST 8 STRAND ROD
0 200 400 600 800
1000 1200 1400 1600 1800
0 20 40 60 80 100 delta (mm)
P (K
A. VALVES L=13+9 mt
A. 1 VALVE L=13+9 mt
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TIE ROD FIELD TEST TIE ROD FIELD TEST –– COMPARISON BETWEEN COMPARISON BETWEEN TFEGED AND UNTFEGED RESULTSTFEGED AND UNTFEGED RESULTS
LOAD TEST 6 STRAND ROD
0 200 400 600 800
1000 1200 1400
0 20 40 60 80 100 120 140 160 delta (mm)
P (K
N )
A. N°1 TFEG L=13+3 mt A. N°1 VALVE L=13+9 mt A. WITH VALVES L=13+9 mt
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THE S. GIULIANO DI PUGLIA TUNNEL THE S. GIULIANO DI PUGLIA TUNNEL –– MOLISE MOLISE -- ITALYITALY SHEET MICROPILE TFEGGED TIE RODSSHEET MICROPILE TFEGGED TIE RODS
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STRATIGRAPHYSTRATIGRAPHY
••LAYER 1 (0LAYER 1 (0--15 m)15 m) SILTY-SANDY CLAY ALTERNATE TO SANDSTONE AND MARLY SANDSTONE SCALES
••LATYER 2 (15 LATYER 2 (15 –– 25 m) 25 m) MARLY CLAY ALTERNATE TO SILTY SANDY LEVELS, MARL AND LIMESTONE MARLS
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TIE ROD DRILLING TIE ROD DRILLING
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TIE ROD TENSIONINGTIE ROD TENSIONING
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TIE ROD FIELD TESTTIE ROD FIELD TEST ••COMPARISON BETWEEN LOADCOMPARISON BETWEEN LOAD--DISPLACEMENT GRAPHSDISPLACEMENT GRAPHS
Tirante S e SM
delta (mm)
P (K
Tirante SM
• Tie rods l=3 (UB)+10 (B) mt •Load test on SM tie rod stopped for safety reasons – Ultimate tensile load results higher than 700 KN
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TIE ROD FIELD TESTTIE ROD FIELD TEST ALSTOM SITE ALSTOM SITE –– CHATTANOOGA CHATTANOOGA –– TENNESSEETENNESSEE
• Tie rods l=4.5 (UB)+12 (B) mt • Ultimate tensile load results higher than 700 KN
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P P P
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FAILURE PATTERNSFAILURE PATTERNS
Failure: Punching down
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P
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FAILURE PATTERNSFAILURE PATTERNS
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SHEAR STRENGTH CAPACITYOF THE TIE RODSHEAR STRENGTH CAPACITYOF THE TIE ROD--SOIL SOIL COMPLEXCOMPLEX
Cu*=1.00xCu
Cu*=0.60xCu
Manicotto TFEG
CONVENTIONAL APPROACHCONVENTIONAL APPROACH Failure surface runs at the soil-grout interface, so that the available shear strength is: Cu*=axCu being a=0.4-0.5
CYLINDRICAL APPROACH CYLINDRICAL APPROACH Failure surface runs within the soil volume, so that the available shear strength is: Cu*=axCu being a=1.00
SOIL SHEAR STRENGTH SOIL SHEAR STRENGTH Undrained cohesion Cu[KPa]
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TRIAL TEST RESULTSTRIAL TEST RESULTS CYLINDRIC FAILURE SURFACE WITH TFEG : F=400 mm
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n αlDπrAn ul1Tp =
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SIC(n)
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
S IC
α=0.6
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