Design of piled bridge abutments on soft clay for loading from lateral soil movements

Piles supporting bridge abutments on soft clay may be loaded laterally from horizontal soil movements generated by the approach embankment. The design of piles loaded by lateral soil movements is problematic in that existing design approaches are generally inconsistent or show poor correlation with available data. New empirical design charts are presented to allow an assessment of maximum pile bending moment and pile head deflection based on the relative soil-pile stiffness and current loading level. A new analytical approach is also developed on the basis of a simple deformation mechanism. The method accounts for the main features of the problem through an approximate representation of the embankment-soil-pile interaction, and is shown to compare favourably with centrifuge model test data. Recommendations for the design of pile groups for loading from lateral soil movements are also given.

Les mouvements horizontaux du sol crées par le remblai sont susceptibles d'engendrer des contraintes latérales dans les pieux supportant les culées de ponts construites sur des argiles molles. La conception des pieux chargés latéralement par les mouvements due sol, pose des problèmes puisque les approches conceptuelles existantes sont générallement contradictoires et présentent une mauvaise corrélation avec les données disponibles. L'article présente de nouveaux abaques empiriques permettant d'accéder, à partir de la raideur relative sol-pieu et du niveau de chargement courant, au moment de flexion maximal du pieu et au déplacement en tête de pieu. Une nouvelle approche analytique, fondée sur un mécanisme de déformation simple, est également développée. La méthode rend compte des principales caractéristiques du problème grâce à une représentation approchée des interactions remblai-sol-pieu. La comparaison avec les données issues de l'essai de centrifugation semble bonne. L'article propose également des recommandations pour la conception de groupes de pieux soumis à un chargement par mouvements latéraux du sol.