256
A SHORT COURSE IN FOUNDATION ENGINEERING 2ND EDITION NOEL SIMONS and BRUCE MENZIES

A short course in foundation engineering

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: A short course in foundation engineering

� ����� ����� ����������� ������

�� ���

��� ����� ��� ���� ����

Page 2: A short course in foundation engineering

����� ������� ��� �� ��� ������� ��� �������� ������ ��� ��� �� ��� ��

���������� ���������

��� ������� ������� �� �� �� ��!��� ��������� �� �� ��!��� "��� #����

$���� "����� % & &'()

*+", ���,--���)�.��!���)��)�/

(����������� !�� �� �� ��!��� ���/� ���

���� 0��% ������ 12 0�3����� �� (��4�� +������ 50 62 � .&&22� *�0

29

���� ��� (0 ���/� ��� '������� <&1 =������� +���� 7���� 9 96� 5�������

��4�� �������� �! �� ����� �! ���� �� /��� ��� ������ �! ���!����� '�� ������

0 �������� ������ !�� ��� ���/ �� �4����� !�� �� ������ "������

���;, 2 �6�� 6�� <

� ;) %) �� ��� ��� �) >) 7��8���� ��� �� �� ��!��� "� ���� 6222)

0 ������ �������� ����������� �����4��) %3���� �� ��� ����� �� �� ���������

(������ ��� ������� 0�� �11� �� ���� �! ��� ���������� �� �� ����������� ������ ��

� ������4� ����� �� ����� ����� �� ��� !�� �� �� ��� ����� ���������� ��������

����������� �� ��������� ������ �� ����� ������� ��� ������ �! �� ��������

(�������� �� �� ��!��� ��������� �� �� ��!��� "��� #���� $���� "�����

% & &'()

��� ���/ �� ������� �� �� ������������� ��� �� ������ ��� ���� ���������� !��

�� ����� ���� ��� ��� �������� �3������� �� �� ��� ��� ��� ���������� ���� ���

���������� � �� ��� ��� ����� ���� ���-�� �������� ��� �� ��?��� �� 4���� ��

�������� �! �� ��������) =�� �4��� �!!��� �� ���� ��� �� ������ ��� ��

����� ���� ��� ��� �� �������� �3������� �� ��� ���������� ���4��� � ��!� ���

�������� ������ �� ������� �� ������������� ��� �� �������� �� ��� ������� �� ��

������ �� ��������)

������� �� 0���� �� � �������� ������������� ��� ����� �� @���� ������� �� 7�@ ���/�� ��� ��

R

������7���8����) "��� ���/ (����� ���� 9: 2;������� 6.�� �� ���./�� ��/��

�������� 622

Page 3: A short course in foundation engineering

���������

������� �����

� 1: ��9

7����� ��� !����� ���� ����������� ������������� �� ����������

����������� �4� ��?������ �� �4�� �! ��� �! ��)

Page 4: A short course in foundation engineering

������� ����� �������

��� ���/ �� ����� �� � ������ �! ������� ��4�� �� ���������� ��4�

��������� ��������� ���������� ������� �� !��������� ����������� ��

�� *��4������ �! ������� *>) 0�������� �� ���� ������������ �� �����

!�� ���������� �� !����� ����� ��� �� ��!�� ������ �� ���/��� ����� �!

���� ��� ���.���� !����������) �� ��� �� � ����8�� ��� � /�������

�! ���� ����� ���� �� ��� ����� �� �������� �� ���� � � ������

������������ �! �� ��� �! !��������� �����������) ���/ A �<6B �� �����

�� ���������� ��������� !�� �� �������!� �������� �! ������!��� ��������.

��� �� !����,

� � /������� �! �����������

� � ���/��� /������� �! �������

� !� ������� ��� ��� �������)

�� ������������� �� �� ���� ����� A������� �! �� � ��� ����� � ��������B

�� ������ ��� ��� ���������� ��� �� �� �� ��� ���������� !�����) =�����

������ � /������� �! ���������� �� �� !�� �� ��� � �������C ��� �3����.

���� �� � ��������� ��� �������� ����� �! � ���� !��������� ��������) 0���

� ���/��� /������� �! ������ �� �� ����� �� !��������� ����������� �� ��

!� ������� ��� ��� �������D �����) �� �/�� ��� ����� �! �� �����.

����� !�� ������ ������� �� �� ��!���� ���� ������ ��� �4� �� ��

��� ��!��� �� ��������� ��� �� ���!�� ��) �� ������ �! � ���� ���

�� ���������� ��!��� ��� ��������� ������ ��� ��� �� ��� �! ��

������ ��4�4�� �� ���������� ��� �����������) 7����4��� ��������� ���.

���!��� �3�������� �� � ������� ������ � ���/��� /������� �! ������)

�� �� ���� ��� ��� ���/ �� ��?��� �� ������D �3�������� �! ��������

������� ��� ��������� ��� ��� ����!���� ����� �� ��� �������� ���

���������� ���������)

�� ���/ �� ������� �� �� ����! ��� ���4��� �� � 4�����) �� !�������� ��

�3�������� ��� ��� �! ��!�� ����� �� ������ �4� �����4����� �� ���.

�������� ��!�� ����� �� ����� ��� �� �����)

�� ���/ ���� �� �����) @��4�������� ����� �4� ���� ���� ��������

��� ����� ��� ���� 4�� � ����� �3������� �� ���� ����� A/;- 9B

����� ��� �� ��� � �! ��� ������� A7�- 9B) 0� � ��!� �� ����������

�� ���� ����� �! ����� �� ��/�� �� 2 /;- 9)

Page 5: A short course in foundation engineering

�� ������ ��� ��� �����!� �� 7������� #����� �� ��� �� ���������

��� �� ������ ;�� ����4������� ��� ����� ��3 �� ����� �� ������)

;�� �� ���� ����� 7��8���

*��4������ �! ������

@���!��� ���

������� ������� �������

����� �� ����� �� ���� ������� �� � 6� ����� ���� �� ����� �������

����� �� ������ �!���� �� ���� �� ���������� �! ��� �� ������ ����.

����D� ���/�) ���� ��� ��� � ���� �� ��� �! �� ����� ������ � !��

��4��� � ����� �! !��������� ������ ����� � !�� ������� ��������

��� ���� �������� �� ����� ��� ���������� ��� ��� ����� ������) �� ���

4���� �� ���� !�� ��������� �� �� ��� �� ����� ��� ���������� �� ���

�� �� � ������� �� �4��) ���� �� ����� ���� � ������������� �� ��

������ �������� �� 4���!� ���� ���� ��� ��� ���� �����) ;�� ������ ����.

����� ��� �� ��� �� 4���!� �� ������ �! E���� ������������ �� �����

������ �) ��� ���� ������� �� �������� �� ����������� ���� ��� ��!�� �.

���� �� �� !�� �! ����� ��� ����� �� �� �� �������� ������ �����

��� ���/�� �3� ���) =� �4� �3������ ��� ������� �� ������� ��

������ �F�� ��� �������� �� ���� ��� ��� ��� ��� ��������� �������

����� �������������� �! ���/ �������� ���� �� ����� !�� ��������

������ ���!!���� �� ����� ��� �!!���� ��� ������, ���� ������ ��� �!!����4�

������ ���������) 0��4� �� �� �� �� ��� � �� �! ��� ���/ �� ���4���

��������� ��� �� ���� �� ���/ ��� ������ ���������� A������B ���

������ ����������� A�������B ������4�� ���� �� G������ ����DH

;�� �� ���� ����� 7��8���

*��4������ �! ������

@���!��� ���

Page 6: A short course in foundation engineering

��!��"#��$�%����

=� ��� � ���/ ��� �������� �� �� *��4������ �! ������ !�� � ����

�� ��� ��4��� �4�� ��� �����, ���� ������� 7����� 7�������

7�/� #�3��� 7�/� @���� 5��/� #��� ��� +��/=����)=� ��� �����!��

��/������� �� �� �! ��8���� "������� ����4 ������ >�� ����� '��

0�/������ �� ��� ���/��� (���� "� ������� ����� ;� ��� (��/

������ : ������ �� ��� G��!���� �� ��� ���� �! ����3��

�������D ���� �4� �� ����� ���H =� ��� ���/ =��� ������ !��

��� ������ �� ��������� ������ !�� �� ���/ ��� ��������� �������

��� ��� �������) =� ��� ��� �����!� �� 7��/ +������ '�� ��������

>F� >������� ��� 7��/ ���� !�� ��4��� �� �!!���� ��� ������) I!

������� �� �� ���� �3������� �� ��� ���/ ��� ���� �! �� ������

��� �� ��� ���������� ��?��� �� 4���� �! ��� �! �� ���4�)

=� ��/������� ��� ������ !�� ����� J ������� ���/� "�� �� �����

������� 6)6 ��� 6)6� ��� �������� �! ����� �� ��� <2 !�� ���

��������� ������� ��� ��� ������� �� =��� ������� ������� ��

% J �; ����� ���)

=� ��/������� ��� ������ !�� �� I!!���� �������� ���!��.

���� �� ����� ������� ��� 6 ��� �3������ !�� ����� 6��� 6�<� 6��

��� 6<9 �! I�� � �� �������� ���� ������ ��� ������ �� ���

������ ��� ����� ������ ��� ���� � ����� �� � �� ') #) ��������

') () 7��!! ��� 0) �)K���� ��������� �� �� 6�� 0���� I�� ��

#������� ��3��� *�0� 9:< 7�� ��9)

Page 7: A short course in foundation engineering

��������

������ � ���� ����� ��� ����� ��� ��� ���� ��� ��������� �

(�������� �! �!!����4� ������

�� ������ �! �!!����4� ������ 6

�� �������� �! �!!����4� ������ 9

�� �� �������� �! �!!����4� ������ �

����.��� ��� ���.��� �������� 6

������ 6 ���� ������� ��

�� ��������� �! ���� ������� 69

�� ������ �! ���� ������� 69

�� ������ ��� �! ���� ������� 6&

������ 9 ������� ������� ��

������������ �<

�� ��� �! ������ ����� �� ��� ������� �<

%����� ������ ������������� ��

%����� ����� ���� <

#��4� �! �3��4������ �2

%��� ���� �! ��������� ����� �

�� �!!���� �! ������������ ��� ���������� �<

���� �� ����� !�� �������� ������ ���!!���� �1

������ & ������ �������� � ������� !

������������ 1�

�� G����������� ����� D �2

*�� ��� ������� �������� �&

=��/�� �3� ��� 2&

������ � ������� �������� �"!

������������ 2�

������������ ����� ���� �! ���� 2�

���������� �! ��� ��� ������������ ����� ��� �

��������� ����� ��� 96

Page 8: A short course in foundation engineering

I��� ����� �! ���������� ����� ��� 91

�� ���������� �! ����� ���� �� ������� �������� &2

0����� ����� ���� ��

������ < #��� ���������� ���

������������ <6

����� �! ��� <6

���� �� �����4� ���� <�

���� �� ������� ���� �<

@���� ������ �! ���� 1<

;�����4� �/�� !������� 1�

"����� ���� �� ���� �9

��� ������� 629

I!!���� ��� ������, ���� ������ ��� �!!����4� ������ ��������� 6

=��/�� �3� ��� 6 1

������ 662

+�!������� ��� ���������� 666

����3 69�

Page 9: A short course in foundation engineering

+��� ����� ��� �! ������ ���� �����4�������� E������� �� ��� ��� ���4������ !������

!�� ��� �� ��� ��� ���/ �������)

���� ) �� ���� ������ ����4�� ����� ��� ������)

$������� ���

�� ��

*���� ��� ������ *���

�����4�������

���4������ !������

!�� �3������ �����

+� ��/�

"���� /�� ���� / �� � �<2�/ A4������B ���� ���� � 2�� &&

�� ���� !� � 2�92&1 ���� ���� � �� � 6��&2 ���� �����

�����

0��� A�B �E���� /�� ���� / 6 ��6 � 6���2/ 6�E���� ���� 6 ��6 � 2�19< 6�E���� �� ���� 6 !�6 � 2�2�6�2 6

��6 � <&��6 6

5�� � A�B ����� ���� 9 ��9 � 2��<&< 9����� ����� ���� � 9 !�9 � 2�26196 9 �� �� ���� !��

����� �� ���� 9 ��9 � <�9� � 9 ����� ��� �E����

*>���� �&�&< � 9

7��� A�B ������ 7� ��� � �2 <7�A�� �����B A�B 7������ ��

/����� /� � � 2�&�9</� �� �� ���

��� �

*��� �����

A�B

/��������

��� ����� ����

/;- 9 22 ��!�9 � �)�21/;- 9

*��� ����� �� �����

��� ���� 4�� �

A<6)&9 �-!�9 ����

������ �)12�/;- 9� ������� ���4��� )2�����3)B

����� 7��������� 7; ���! � ���<&/;A4������B /�������� /; �! � &�&&1;

;����� ; /�! � ��12�;

�������� ���� 7��������� ���

�E���� ����

7��������

7;- 6

7��

���!���6 � �)&&7;- 6

� 7;� 6 � ;- 6�

�� �� ���� !�� ����

��������

�� ������4�

�������� �������

��������� ������

���� ���

��������� ���������

�! ���/

������ ��� �����%����� ����

A � !� "B

/�������� ���

�E���� ����

/�������

/;- 6

/��

�!���6 � <�1��;� 6 �!�!�6 � 2�2&�11/�� ���!�!�6 � 2��9/�� ��� � 22/�� /�!�� 6 � �1�2�/��

(���� !�� ����

Page 10: A short course in foundation engineering

$������� ���

�� ��

*���� ��� ������ *���

�����4�������

���4������ !������

!�� �3������ �����

+� ��/�

���!������ �!

4�� �

�� �����������

A 4B �� ������

A �B

�E���� ���� ���

���������

�E���� ���� ���

/��������

6-7;

6-/;

!�6����! ��)96& 6�7;

� 2�22�96& 6�/;

���!������ �!

�����

��� ������� A#$B

���� ��� ������ -� � �� � 2�2 �� ��� �� � 4�������

��������� ��

�� �������� ���

������ �� (����D�

��

� � #���

� � 4������ �! ?����

�� �������

��������

0������

��� ������� �#��E���� ���� ���� � 6 (���� � 2��1<�� 6 ��� �� �� ���� ���

E�������� ��

������� ���������� �!

�� ������

������������ �! ��

?��� ��������� �� ���

�� ��������

� � #��

��

� � !��� �������� � ���4�������������������

� � ���� �� 4��������

(��� ��

4�������� A�B

������� ������

A����������B

��� A��B �� � ���� �� � ;� 6�

(��� �� 4�������� ��

������ �� ���/��D

"��) 0 ����� �� �

/�������� ���

�E���� ����

>��� ����

4�������� AB

�E���� �� ����

��� ������

A��������/�B

6-�

A���B

��� � 6�� � ��

������

�� �������� A�B

������ ������ �� ��� � ���� 96����� �� ������

�� �������� � ��

�E�� �� ��

��!!������ � � % � %2������� ���

��� ����� ��

�� ��������� % ���

%2 ����

%2 � 6�9� �>A> � >�4��B

Page 11: A short course in foundation engineering

���� 6) I��� �����

$������� ���

�� ��

*���� ��� ������ *���

�����4�������

���4������ !������

!�� �3������ �����

+� ��/�

���� ����

A4������B

(�����

7�����

������ A����B

����

�� �� ���� !�� ����

�! �������

���������� ��� ��� !�������

�� � A�B ���� ���� ���� � 9 ����� 2< � D�D �� �� �����4������!�� ����

��� � � � 1<�&2� 29 ���� � 9<22 ������� A�� �B � �� ������ A�� �B ��

�� �� ����

���!������ �!

������������ A�4B

�� ������ A��B

�E���� ���� ���

����

6-���� !�6����� � 2�2�6�2 6�����

Page 12: A short course in foundation engineering

Dedication

Professor Noel Simons FREng, 1931–2006

Noel Simons, who developed the University of Surrey into one of the UK’s

leading centres of geotechnical learning and research, and who inspired

the Short Course Series of geotechnical books, died on August 10th

2006. He was aged 75.

He was not only a wonderful teacher, mentor, colleague and co-author,

but was also a dear friend. This book is dedicated to his memory.

Page 13: A short course in foundation engineering

������� ��

�������� ����� �� � �� ��� �� ������� ��������

���� �������� � � � �� � ����� ��� ��� ��� � � �� � ��

� ������ �� � ��� ����� �������� ���� ��� � � �� ����� �� �

���� � ��� �� ��� � ��� � ��� � �� �� ����� ���� ���� ����

������ �� ��� � �� ������� �������� � ���� � �� ����� �� ����

�� ��� � ��� ���� ��� � ��� � ��� � ����� ������� ���� ����

�������� �� �� ����� ��� ������� ��� � � ��� � �� ���� ����������

��� ���� ��� � �� � �� �� � � � �� � ��� � �� � � ���������

� ���� ��� ��� ����� ������ � � �� �� ��� ��� � ��������� �

��� � ��� ���� � ��� � ���

���� ����� � ��� � �� ������� �������� ���� �� ����� ��� �����

���� �������� ���� � � � � ! ���� � ��� ����� ������ � �� �����

��������� � ���� ���� � �� ��������� �"���� ���

������ � ���� � � � ������ � � � � # � �� ������� ����� � ��� ���

� � ������ ���� � ���� � � � �� ���� ���� �� ����������

� � �� ����� ����� ������ ���� ���� � $�� � !�� ��� ��������

������� � ���� � ������� ���� � � ������� � ���� ��� �

���� � ������ �������� �� ��������� ��� � ����� �

��� ��������� �������� ���� �� � � ���� %��� ����� ��������� �

��� �������� � ������� � �� � � �� �������� ��� & ������ �

� �� ��� � �� � ��� ����� ���������'

���� ������ �� ����

��������� �� ������ �� ���

�������� ��� �� ��� �������� � ������ � ��� ��������� �������

��� ����� ��� �� ���� �������� ��� ��� ���������� ������� ��� ����

��������� ������ �� ���������� � �������� �� ������� ����� � ���

����������

������� ��� �� !"������ #�$%&'� ���� ��� ���" �� ��� ����� �������

�� ��� ������ ��"� (������� (������ )��"���� )���� *��� ��� +�������

��� �� �� ������� �������� ����� �� ��� ����� �� ��� �������� ��������

�� �������� ���� ,�"� ��� ����� ��� ���� ��� ����� �� �������� ��� �

���������� ����� ��� ��� �� ���� �������� �� ����� �������� -����

Page 14: A short course in foundation engineering

������ ��� ����� �� ������� �� ,���� #�./�'� *�����- #�./%' ���

)������ #�..%' ��� ������� �� +�������� #�$�0'� *��� #�$�0'� 1��������

#�$ �' ��� ���2���� ��� )������ #�$�3'� 4� �� ���2���� #�$�%' ���

������ ����� ��� ��� ��� ���� ��� ��� ��� ��������� ��� ��������

��������� �� ����� ��������� 4� � �����"���� ��������� ���� ���� ��

��� ��� ��� �������� �� �������� ��� � ���������� ��� �������

��������� �� ���� ������������� �������" ���� �������� � � ����� ��

���� ���������� "���� ��� ��������� �� ���� �������� ���������

��� ���� � �� ������ �� ���

!��� � � "������ ������� �� ���� ������� �� ������ ������� �� ��������

���� ���� �� ������������� ���� �� ����� ��� ���� ��� ����� ���������

�� ������ ���� ������ ��� ���������� ������� ��� ��� ������� ��� ���

���� 5��� ��������� ��� ���-�� �������������� ����������� ���������

�� ��� ��� ���

��� ������������� �� � ��� ��6���� �� ������� �� ��������� �� �� ���

����� �� ������ �� ������ ��� ����� ������ �� ���������� �� ������

��� ������� �� � ��� � �� �������� ������� �� �� ��������

!���� ���� �� �� ������ ���� �� ��� ������� �� ���� �������� ���

����� ������ �� ���� �������� 7� ��� ����� ����� ��� ������ ��� ��

��� ����� � ��� �� �� ��� ��������8 ����� �� ���� ��� ���� �����

������ �� ��� ���� ������� �� ��� ��� ������� ��� �� ��� ������ ��

��� 5��� �� ��� ���� ��� #*���� ��� 9��"��� �$% '�

��� ������������� ��� ������� �� � ��� ��� ��������� �� ��� ���������

������� ��� ������� �������� ����� ������� ���� �� ��� ��� ���� �����

������� �� ��� ��������� � ������ ��� ��������� ������ ��� � �������

��� ������ ������ ������ �� ��� ��������� ��� �� ����������� ��������� ��

��������� ��� �������� ��� ������� �� � 5������ �����������

�������� � ���� �� +��� ��� ��� �������� ������� ����� ������ � �

������ �� ��� ��������� ��� ���� ����� ������ � � ���� ����� �����

Externallyappliedtotalstress

Flexible impermeable membrane

Porewaterpressure

u

uσ Saturated soil

(��� )�) �������� � �� � ��� ��� ������ ��� ���� � ��������� ������

����� ������ �� ���������� �����������

Page 15: A short course in foundation engineering

� ��������� ������� �� ���� �-��� �������� �� ��� ��������� ������ �

������ �� � ������ �� ��� ��������� *� ��������� ��� ���� ������ ��

��� �������� �� ��� �� ��� �� �������� ���� ��� �������� �� ����

��� �� � ���������� ��� ��� �������� ���� ��� ��� �������� �������� �-��������� ��������� ���� ��� ��������� ������ ��� �� �� ������ �

��� � ��� ��������� �� ��� � �� ����������

��� � ������ �� ������ �� ���

��� �������� �� �������� ��� �� ����� �� *���� #�$0$' �� ���� �� ���

����� ��������8

� :����� ����� ��� ����������� �� ��� ������ �� ��� ���������

������� ��� ����� ��� ��� ��� ������ �� �� �� ��� 5��� �� ���

���� ���� ��� �� ��� ����� ��� �������� ��� ���� �� ��� ��������

�� � �� � ���������� � ������ ��� ����� ������ ���� � ������ ��� ���� �������

��� �� � ������ ��� �������� ����� !���� ������� ������ �� ��� �������� ���� ��� �� ��� ����� ������

��� �� ��� ����� ��������� ��� ��� �� ������� �� ��� �-������

�� � �� � �� ����� ��� ������ �� ������ ��� ���� �������� �

� ��� �������� ��� �� ��� �������������� �� ��� ������ ��������� �� ��� ����� �� ������� ��������� ���� ����� �� �������� ����

��� �������� �� �������� ���� � ������� ������ �� ������ �� ��

����� �� ��� ������� �� ������� ������� �� ��� �������

�� ������� ���� ��������� ��� ������ ������ �� �������� ���� ���

���� ��� ���� ����� ��� � ����� *+* �� ��� ��� ���� �����������

�� � ����� ��� ��� ����� ������� ��� ���� ��� ��� ����� �� �����

�� ��� ��� ������� #*����� �$0$' � ���� �� +��� �� �

;����� ��� � ���� �-��� �� ��� ������� ���� ������������ �� ���

������ ��� ���� ����� ��� ���� ��� �������� � ���6���� ���� ��� ������

,��

� ������ ��� ����� ������ ��� �� ��� ������

��� ��� ������� ������������� ������ ���� ��� ���� ���� �� ��� ������

� ��� ���� ����� �������

��� �������� ����� ���� �� ��� ��� ������� ��� ���� ���� �� ��� ������

4� ������ ���� � � ��� � ��� �� �������� � ��� �� � � �������� ��� �������� ��� ��� �� � ��� ������ �-��� �� ��� ������� ������

�������� ���� ��� ���� ���� �� ��� ������ ���� ��� � ��������� �� ��� �����

������� ��������� ������

!

Page 16: A short course in foundation engineering

���� ������� ��� �������� ������� ��� ���� ��� �� ���� �� ����� ��

2��� � ��� ����� ����� ������� ���� ����� ���� ������� ��� ��������

(������ ��� ��� ����������� �� ��� ����� ������� ��� ��� �������

��� ���� �� �� ���� ����� ������ #+��� ���'�

��� ���� ���� ��� �� �������� � ����� ���� �� �� ��� �����

����� 4� # � ��� ������� ���� ��� ����� ��� ����� ��� , ����� ���

���� ����� ���� ��� ������������� ���� ��� ���� ���� �� ��� ����� *+*

��� �

��� � ,# ���3�;�� �� � ���������� ������� ��� ������� � ��6���� �� �� �������

���� �� ���� �� ����� ������ ��� ����������� ������� � � ���� �����

�������� �� ������� ������ ������� ��� ����� �� ����� ��� ��� "����

��� � � ������ ���������� ��� ����� ������� �� ������ ������� �����

�� �����

��� ������������ �� ��� "������ ������� �� ��� ���� �������� � ����

��� ������� ���� ��� ������������ �� ��� ���������� ��� ������� ��

���� �� � �������� 9��� �� � ���� ���� ���� �� ��� ���� �����

��� ���� � �� ��� �� ��� ���� ����� ������ ���� ������� ���

σ

X X

u

u

u

1

(��� )�- ����������� � ���� ���� �� �� ������ *+*

u u

u

u

p

p

Au

u

(p /A –u)A

u

A+≡

(��� )�. /����� � ����������� � ��� � �� ���

����� ������ �� ���������� �����������

"

Page 17: A short course in foundation engineering

� �������� ����������� �� ��������� ����� �� �� ���� ����� �� �� �����

��� ��� ��� ���� ������ �������� ����������� � �-��� ��

�#�!� �� ����� ! � ��� ���� �� ��� ��������� ������ *� ������ �������������� �������� �� ��� ����� ������� ���� �� �������� �

�������� ��� �� ������ � ���� ���� �� ��� ������ ��� ���� ������������ ����� ��� �� ����������� �� ��� ��� �������� ����� ���

��� ���� ��� ���� �� ��� ����� *+* �

�� � ,��#�!� � ��!� ,#� �,!

� ,#� � ���� ,! � �� �� � � ���0�

!���������� ��� ��� ���� �-������ #���' ����

�� � ��� �� � �� �

��

�� � ��� �� ���%����� ��� ��������� ������ �� ��� ��� � ��� ��� � �� ������ ����� � �� ��

��� ���� � ��� � �� ���������� ���������� �� ��� ������������ �����

����� ��� ���� �� ��� ���������� ������� ���� �������� ��� �������

������������� ���� ��� ���� ���� ������ �� ��� ��������� �� <=�

������ ����� ��� �� ����������� �� ��� ��� ������� ������ �����

�� ��� ��� ��������� ��� ��� �������� ��� ������ �� <= #*����� �$0$'��� ��������� ������ ��� ������ �� �������� ���� �� � ��������� ��

������ ���� �� � ���> 4� � ��� ��� ������������� ��� �� ��� ������

�������� ���� ��� ���� �� ������� ����� �� ��������� ��� ������

��� ��� ������� ������������� ��� �� ���

+�� ���� �-��������� �� ��� ������� ��������

�! � ��!� ���� �!�����

�� � ��� ���� ��� ���/��� �� ������� ������ ��� � � �&&"?�� � � 0&"?�� ��� ��� � &�&�#���' ��� &�� #���� ���'� �����������

+��� �-������ #���' ��� � 0&�0"?� ��� %0"?�� �����������+��� �-������ #��/' �� � 0&0&"?� ��� �%�/"?�� �������������� �������� ��� � �� � ��� �� � 0&"?������ ����� ��� ������2�� �� ����� ���� 4� �� ������ �� ���

���� ����� ��� ���� �������� ��� � � ��� ������� �������������

��� ��� � ��� ������� ������������� ���� ��� ���� ����� 4� �

����� ��� � ���� �-��� �� ��� ����� ��� �� ��� ���� �������

������� ��������� ������

#

Page 18: A short course in foundation engineering

4� �� ������� ���������� ��������� �� ���� ���� ,������� #�$00'

����� ������ ����� �� ���� �� �������� ����� ���� ������� ���

�������� ������ ����� ��� ���� ������� ���� ���� �������� ��

��� ����� �������� ��� �������� ���� ������� �� � ��� ������ ��������� ���������� ��� �������� �� �������� ��� �� �� ���

������� � ���� � ����� �� �������� ��� ����� �� � ����� �� ��������

��� ��� �������� ������� ���� �� ����� � �� ����� �� �������� ���� ����

����� � �� ����� �� �������� 1���� �� � ���� ���� � ����� �� ������ ����

����� �� ��������� �� � ����� �� �������� ���� �� � ��� ��������

����� �������� ���� � ����� �� �������� ��� ���� ������ � ����� ��

�������

(������� ��� �������� ��� ��������� �������� ��� �� � �������� ����

@����� ��� ���� ����� ����� � �� ����� �� ����� ������ ��� ���������

�� ������� ��� ���� ������ �� ����� ��� ����� ��� ������� �� ����2���

��� �������� ���� �� ����� � �������� ��� �������� ��� ���������� ���

����� ���� ���� ������ ���������� ���� ���� ���������� ������

��� ����� ������� ���� �� ��� ���� ���� ����� �� �������� ���

��� ��������� �� ������ ����������� �� ��� ����� �� ����� 4�

������� ���������� ���� ��� �������� � ������� � ���� � �

���� � ��� ���� � ��������� ������ � ���� �� ��� ��� � �� ���������

��� ���� @���������� ��� ��� �� ��������� ������ �� ���� �����

�� �� ����� ��� �������� ������ ���� ����������� � ������ �� �

����� �� ��� ���� �� �������� ���� ������� �� ��� ����� � � �����

�� �������

��� ���������� �� ��� �������� �� �������� ��� � �� �������� (���

���� ��� �������� ��� ������������� �� ��� ����� �� ��� ��������� ��

����� ������� ������ ������� �������� �� ��� ����� ��� � �������� ����

,�� ��� �� ��� ����� �� ������� ����� ���� ��� �� ��� ����� ��

����2����� ����� ���� ��� �� �� ��� ����� �� ���������� ������� �

��� ������ �� �������� ��� ������� ��� �������� ����� � �� ��������

����� ��� �� ��� ������ ���� ����� � �� ����� �� �������� ��� �� ���

�������� ��� ���������

�� � ��� � ��� ���.�

���� )�) ��������� � ��� ��� ��� ��� ��������� ������ � ���������

�������� � � ��� � ��� �� �

!��� ���� 4������������

����� ����

��� ���� ����

4������������

���� ��� ����

���� ��� "?�

4������������

��� �� "?��������� ���

�� � ��� ��"?�

(��� &�&� 0&�0 0&0& 0&

,��� ��� &�� %0 �%�/ 0&

����� ������ �� ���������� �����������

$

Page 19: A short course in foundation engineering

��� �������� �� ���� ������ �� *���� #�$0.' ��� ��� ���� *����

#�$/�' �� ���� ����� ��� ����� �������� �� ���� ��� �������������

�-������ #��.' � �������� �-������ #��.' � ������ �� ����� �������������

�� ��� ����� �� ��� ���� ������ ���������� !�

� ���-���� �� ���� ������ �������� ��� ��� ���� �������� �� ���

��������� � -���� ������� � ��� ���� �� ��� ����������� ����� �� ��

���� ���� ���� ��� ��������� ���� ������ � ��� �������� �� ���

����� �-��� �� ��� �������� �� ������� ���� @����� ������������

�������� ��� ����2����� ��� ������ �� � ������ �� ��� ��� �� ����

������ ���������� �-��� �� 0& ���� ��� ������� ��� #!���� ���

A��2��� �$/3'�

��� � �������� �� ������ �� ���

��� ���������� �� �������� ��� ��-���� ��� ������� ������������� ��

��� ����� ���� �� ��� �� ��� ���� ����� ������� �� ��� �������� ��� �

���� ����� �

�� � �� �

��� !��� ������� �� �� ���� ����� �� ���(������ ��� ������ � ���� ������ �������� ���� �� +��� ��3� ��� � �

�� �� ������� ���������

(������ �� ������� �� ��� �� � �����1������ ��� ����� ����� � �� ���

������ ��� ���" ���� ������ �� ��� ��� #���� �������� ���� ��� �����' �

� ";B��� ��� ����� ������� ��� �� � ������� �� ������ ��� �����

������ �� � ������� ����� �������� �� ���� ����2����� ���� #�� ' ��

����� 1� ��� ������ �� ��� ����� ������� �� �� ��� ���� � �1"?�

��� � ��� ������� ����� ��� ����� �� � ����2����� ����� �� ����� 1�

��� ������� ����� ��� ��� ��� ��� ����2����� ����� ��� �� ��� ��������

����� 4� �������� �� �� ���

D

Unit column

Total stresses Pore waterpressure

Effectivestresses

u

σv (σv –u)

(σh –u)σh

(��� )�2 �!� ����' � ���� �������� ��� � ����3������ � � ��

������� ��������� ������

%

Page 20: A short course in foundation engineering

+�� ���� �������� ��� ����� ���� ��� �� �������� ���� �����

������ � ����� �� (������ ��

��� !��� ������� �� �� �"#��� � ���� �)�������� �� +��� ��3� ��� ���������� ������� �� � ����� �� ��������� �

������� ���� ����� �� ����� ����� ��� ������ �� ��� ��� ������� ��

�� ����� �� ��� ���� ����� ������� ���� � � ��1� ����� ��� � ������� ������ �� ������ ������� ������������� � �� ��"� �� � �&";B��

#���� ��������� �� � $�.&/";B��'�

+�� � ��� ����� ������� ������ ������� ��� ���� ����������� �� �����

����� 5�� �� ��� ����������� ��� ���� � �������� �� ���� �������

1���� ���� ���������� 5�� ��� �� ��� 2��� �� ������� ��5���� �� ���

������ ����� ��� ���� ���������� ��� ��������� �� ��� ��������

��� 5�� �� ����������� ��"� ���� ����� ��� ����������� ��������

�������� ���� � ����� ������ �� ��� 5�� � ��� ����������� �� ���

��� ������� ����� �� �� ������ ���� ����� ��� ��� �� ����������

������ ��� ������ ��� ����� � �� ����������� ���� �� ��� ��� ��

�������������� ���� ������� ��� ����� � ���������� �� +��� ��0 �����

� �������� ��� ����� � ������� ������ �� ��� ����������� �� �� �����"�

����� ��� ����������� �� ���� ������ ���� ���� #�������' � ���� ��

��� �������� ������ �� ���2������ ���� �� ��� ���2�������

4� ���� ��� ��6���� �� ����� ���� �������� ��� ����� �� ����������� ��

��� ��� ������� �� ������ ������� ��� ������������ �� ��� ���� 5���

�� ������ ��� ��� ��������� �� ��� �������� ��������� �� ��� ���

"������ ���� ��� ���� ���� ��� ���� ���� ��������� ��� �������

Piezometers

Rapidlyconstructedembankment

Groundlevel

Waterlevel

t >> 0

t > 0

t = 0

t = ∞

∆u / γw

(��� )�4 # �� �������� ���� �� � ������� ��� � ���� � �� � ���

����� ������ �� ���������� �����������

&

Page 21: A short course in foundation engineering

����� � ����� ������� ��� ��� ������� ��� ��� ��������� �����

������ ������ ��� ��������� ����������� ����� � ��� ��� ���� �

������� �� ��� ������� ����� ��� ��� � ������� �� ��� ��� ����������

���� ��������� ��� �������������� ���������� ��� ��� ����� ��� � ��

�������� �������� ! ��� 5�

(������ ��� ������� �������� ������� �� � ��������� ��� �������

���� �� +��� ��%� ��� ������� ����� � �� �������� ��������� ���

��6�� �������� ����� ��� �������� �� ���� ����� ��� ����� ��������

#�� ������' ����� ��� ������ �� ���� � ��� ���� ������� ����

������� ���� ��� ������� ���� ������� �� �� � ��������� �� ��� �������

���������

��� ��������2�� ������� ���� �� +��� ��3 ��� �� ���� ���� ��� �����

���� ������� �� �� ������� ����� �� ��� ��� ���������� �� ���

���� ��������� ��� � �������� ����� �� ��� ���� ����� ������������ ��� ���� ������ ����

*� ��� �������� �� �����������

�� � ��� ���� ���$� ����� ���� ��� ��� ���� ������ ��������� �� ��� ������� �����

���� � � ����� ������� �� ���� ������� �������� �� �����

��� � 5��� ����&����

��� � �!���� ����� ����������� �! ��� 5 ��� �������������� ���������� ����������� ����������

���� ��� ����� ���� ������ ����� � ���� �� �� ��� ��������8 ���

���� � 5 ���� ��� ������� ��� ������ ��� ��� ����� ���� � �! ���� ���

����� �� �������� ��� ����������

∆σ1

∆σ3 = ∆σ3

∆σ3

∆ua / γw∆ub / γw

∆u / γw

(∆σ1–∆σ3)

+ 0

(��� )�6 7 �� ��� � � ���� � �� �������� ������� �� � ���

������� ���� � �� � ����

������� ��������� ������

'

Page 22: A short course in foundation engineering

9����

�� � 5��� � �!���� ����� ���� �#;��� ���� !"������ #�$03' ���� �� � 5���� �!���� ������ ����

�! � !5'

��� ���� ������ ��������� ��� �� ������� �� ��� �������� ������

��� ��� ����� � ��������� ��� ����� � ����� �� ��� ����� 4� ��� ���

����� ��� ����� � ��6���� �� �� �������� �� ��������� ������ ���

��� ���� ������ ������ �������� 4� ��� ���� ����� ��� ����� �

������ ������� ��� ��� ���� ������ ������ �������� +�� � ��������

���� 5 � � ��� �! � !�

$��%�� �&�'()�8����� ��� ����� �� ��� 5�� ������ �� � ������ ���� �� � � �� ���� ������

��������� � � �� ���� *������ ��� ��� � ����� ������� ��

���������� ���� �������������

��� ����� ����� �� ��� ������ � &�%� ����� ������ ������ ��� �����

�� ��� ������� � ����� ������� ������ ����������� �� � �����

���� ����� �� %� ����� ������ ������

��� ���� ������ �� ��� ��� ���8

C����� ����� ����� ����� �%";B��

����� ����� ����� #��������' &";B��

(��� �������� ";B��

� ?��� ����� ����� ���� ����� ������ ��� �������� �������

���� ������ �����8

#�' 1��� ������� ������ ����� ������

#�' ����� ���� ��� ����� ����� �� ��� ������ � ������� � ��

�������� ��� ��� ����� ������ �� ��� ������� �

���������

#' ����� ���� ��� ����� ����� �� ��� ������ � "��� � ��� #�'�

��� ���� ������ ���� ����� ��� ����� ������ �� ��� �������

�� 0�0��

#�' ����� ���� ��� ������ ���� ��� ���� ������ �� ����� ���

����� ����� �� ��� ������� �� �0� ����� ������ ������

;��� ���� ��� #�'� #' ��� #�'� ���� ��� ��-����� ���� ��� ��� �����

���� ��� ��� ��������� ���������

�� ���� ����� �� � ���� ��������� �� ���� ���� ��� ��� ������

��� ������ �� �� �� #������ ��� ����' ������ ��� �������

������ ����� ������

#�' 1��� ������� ������� ������ �� �������D

����� ������ �� ���������� �����������

(

Page 23: A short course in foundation engineering

#�' 1��� ������ ���� ������� ��� ������� ������ �� &�%� �����

������ �����D

#' 1��� ������ ���� ������ �� ����� ��� ������ �� �0�

����� ������ �����D

� � ��������� $� �� ����� #����� ������ �����' � ��-������ 4� �

����� �� ����� ������� ��� �� ������ ������ �� ��� � ��-����� ���

������ �� ���� ����� ��� ��� ���2������ ���� �� ��� �������

�� �������D

3 4� ��� �������� �� ������ ����� �� ��� ��� � &�&&& � B"; ��

���� ������ ����� ��� ��� ����� �� ��� ������� ���������� ������

�� ���"�� �� ��� ������� ������ ���� ����������� ������� ��

��� ������D

0 4�� �� ��� ����� ����� ��� ����� ����� �� ��� ������� ���� �����

�� �0� ����� ������ ����� ����� �� ��� ���������� ������ �

��� ������� �� ��� ���� �� ���� ����� �� ��� ���������� ���

����� ��� ������� �������� ��� �� ���� ��� ���� ����� ���

����� ��D

!����� � !�� +��� ��/� ;��� ���� ����� ����� �� ������ ����� ��� ��

��� ��� ��������� ����� �� �������� ��� ������ ��� ���

������

#�' ,�� ��� ��������� ������ �� � ����� 1 ����� ������ ������

��� ������ ���� ���� �� ���� ��� ����� ���� ��������� ��

���������� �-��� ��� ����� ������ �� ��� ��� ����� ����

�� ���� ��0�1� � � �& ������ ��� ��������� �

"��� ������ ����

#�' ���� 1 � 0�303��#' !��������� ��0�1� � �0�% �&� ���� 1 � /�$&$��#�' *� ��������� 1 � �0��

� *� ��������� �% ���&� � ���� ����� � � ��� ����� ���2���������� �� ��� �������� ����� � � �&��0��� ���� ��� ���2���������� �� ��� ������� ��� �� ������� �� ��0� �&��0�� � 3�.3/������ ������ ������

3 ��� ����� �� �������� ��� � � �� �&��0���&� � 03� �0"?������� ��� ����� �� ���"�� �� ��� ��� ����� �

&�&&& 03� �0 � � &���&��0 ��� ���� ������ �� ��� ��� �� ��� ��� ����� ���� ��

��0� �0��& � �&&"?� ������ � ������� ������� �������� ���

�� ��% "?� �� �0� ������

������� ��������� ������

Page 24: A short course in foundation engineering

��� �"�� ��! ���*"�� ���+����,

��� � ��� �� ��� � � � ��� ��� ����� ���� � � �� �������

� ��������� ���� � ����� �������� �� ��� ��� ��������� �

��� ��$�� ��� ��� ��������� ������ ��� ���� �������������

� �� � ��� ���� � � ���� � ��� ��������� ������ ���

������ � �� ������� � ��� � �� �� ��������� � � ��� ���� ����

��������� + � �� � ����� ����� + � ������������ ��� ��3

� �� � �� �� � ������ ���� ������ � ������� ��� ��

���� � ��������� � �� ����� � ���� � ��� ������ � � �� 3

�� � ������� ���� �������� ���� �� ������ � � ���� �

9·657·6

49·6

9·633·6

41·645·6

111·6

111·6

103·6

41·645·6

158·6

103·6

158·6

313·6

321·6

313·6

313·6

313·6

24

210

Gravel

Clay

Gravel

Clay

Gravel

Clay

Gravel

Clay

σ (σ–u)u kPa

416

41·6

49·641·6

49·641·6

210

210

155

155

41·645·6

202

4

4

0

Long term

Short term

33·6

(��� )�9� / ���� � � �&�� � ����� /���� )

����� ������ �� ���������� �����������

Page 25: A short course in foundation engineering

���� � � ������ � ��� ��� ��� ����� � ���� ���� � �&�

�����'

���� � ������� �� ���

��� ���� ����� �� ���� �� ��� � ��! �� � #��� ��� ���-���� �������������� ����������� ��������� �� �����������

�������� ��� � ������� ���� ��� ���������� �� ��� ��������� ����

����� ��� "������ ��� ��� ���������� ����������� ���� ������ )����

����� �� �������� ������� �� ��� ����������� ����� ����� � ������

����� ��� �� ��� ���� ������� �� ���� ����� ����������� ������

����� ��� ��� �������� ����������� ��� ��� ����������� ����� ���

���� �� 9��"�= ,��� ��� �������� ������� ��� ��� ������

9������� ����� ��� ��������� ��� ������� ��-���� � ������ �����

�� ����� �� �������� ��� ���������� ����������� ���� ����� ��� �����

�� ������ ������� ��� ������ ������ ��� �������� ������� ����� �

��������� ��5���� �� � ����� �� ���� ������� 1��� ����� ��� <���=

���� ������ ���� �������� ������ ����� ������� �� ���������� 5��

����� ��� ���-���� ����� �� �������� ����������� ����� ��� ����

����� ������� ���� �-��������� ���� ��� ������ �������� ��������

��� ���� ��� �� �������� �� ��� �����E������ ������� ������

������ �� +��� ��.�

��� ��� ������� � �������� �� � ������ ��� ��� ���� �������� �� ���

������ ����� ��� ����� ��� ��� ��� ������������ �������� �� ��� ��"

�� �� �� ��� ����� �� ��� ������� E ��� � ��� �� ���� ������������ �

�������� �� � ����� ���� ����� � ��� �� ���"��� ������ � ��� �� ���

������������ � �������� �� � ����� ���� ����� ���� ������ ���"���� 4�

� ����� ��� ����� � ���������� ?��� ������ � �������� �� ���

����� ����� �� � �������� ���� ���� � ���� ��� �� ���� ���� �� ���

������ 4�������� ��� ����� � ��������� ������ �� � ������� �������� �

�������� ��� ������ �� ��� ������

p

p = o(σ–u) = p

t = ou = ∆p(σ–u) = p∆v = o

t = ∞u = o(σ–u) = p+∆p∆v > o

t > oo<u<∆pp<(σ–u)<p+∆p∆v > o

∆p/γw

u/γw

p + ∆pp + ∆p p + ∆p

Loading

(��� )�: /����+���� � � �� � � � �� � � �����

������� ��������� ������

!

Page 26: A short course in foundation engineering

��� ������ ����������� ����� �� � &� ������� �������� ��� ������� ����� ��� ����� #��� �������' � ��������� ����� ��������� ���� ��

������ ��� ���� 5�� ��� ��� ����� �� ����� ��� ������ �� ���

������ #����' ����� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ����� �� �����

������� ��� ���� ��� ���� ����� ��� ������� ��������� ��� � ���

��������� ������ �� �� �-��� ������ �� ���� ������� ���� ������

5�� ��"� ����� ��� ����� �������� ��������� ��� ������� �������

�������� �� ����� ����� ������� ��� ����� ��� ��� ���� �������

��� �������� �������� ����� 5�� ���� ��� ���� �� ���� ���� ������

����� ��� ����� �� ��� ���� �� 2��� ���� ������ ���� ��� ������ �

����� ������ �� ��� 5�� � ��� ����� � ������� �� ����� �������

��� ��"� ���� ����� ��� ��� �� ���������� ������ ��� ������ ���

����� � �� ����������� ���� �� ���� ������ ��� ����� �� ������ ��

��� ������ F���������� ��� ���� ������ ������� �� ��� �-���������

����� ��� ��� ����� ���� � ����� �������� �� ��� ������

��� ������ ����������� ����� ������� �������� ��� ������� �� ��� �

���� �� +��� ��$� ��� ����� � ����� ��������� ����� ��������� ����

�� ������ ��� ���� 5�� ��� ��� ����� �� ������ ��� ������ �� ���

������ ����� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ����� �� ������ ��� ���

��� �����

��� ������� �������� �� � ��� ��������� ��5���� �� � ����������

�-��� ������ �� ���� ������� ������� � ���� ������ 5�� ��"�

����� ��� ����� �������� ������� ��� ������� �������� �� �����

����� ������� ��� ����� ��� ��� ���� ������� F���������� ��� ��������

���� ������ ������ �� ��� �-��������� ����� ��� ��� ������� �� ���

����� ����� �� ��

��� *��� ����� �� �� � � ���� � �� ��� ���!��* �� ��� �������� �������� ����������� �� ���������� ��� ��������" �� ��������

��� ������� ��� ��� ������ ���� ���������� ��� � ����� ��� �������

p pp

u = o(σ–u) = p+∆p

t = ou = –∆p(σ–u) = p+∆p∆v = o

t = ∞u = o(σ–u) = p∆v > o

t > o–∆p u<op<(σ–u)<p+p∆v > o

∆p/γw

u/γw

p + ∆p

Unloading

(��� )�; /����+���� � � �� � � � �� �������

����� ������ �� ���������� �����������

"

Page 27: A short course in foundation engineering

�2� �� ��� �������������� ���� ��� � ���� ���� ��� ���������� ��

���� ����� � �������� �� ���� ����� ��� ������� ���� � ��� �����

�� ����� 5�� � �� <������������= ���� � ��� ������� �� 5�� ����� �

���� �������� ��������� 4� �� �� ��� ���� ����� �� ���� ������������

� ��� ������ -����������� ��������� ������� ��� �� ��������� ����

��������� �������� #� ������� ��� �� *���� G *6����� #�$%&'�

;��� ���� ��� ��� ��� ������������������� ��� ���"�� ��� <H= ����

������ ���� ������� ��������� ��� ��� ������������ �� ��� ��� �

������ ����� �� ��������� ������ ������� �������� ��� �� ���-��

�������������� ������ ��� ���� ��������� ��� ���� �� �������

����� ����� ������������

��� �������������� ��������� �� ��� ������� ��� ���� �� ��� �����

���� ��� ��6�� �� ����� ��� �� ������� �������� ����� �����

���� �� ��������� ��� ������� � ����� ������

��� �����!��* ��!�����4� � �������� ��� � ��������� �� � ��� ��� �� �� ��������� ��

������� �� ������� �������� �� ���� ����� ��� ���� 4� � �����������

��� ��"� ���� ��� ���� ������� �� ���������� 5�� ������� ��� ���

�������� ��������� �������� �� �� �������� �������� ���� ������� ���������

��� �"��� �� ���� ����� ���� ��� ���������� ���� 1��� ����� ��� ��

���� � �������� �� �������� ���� ��� ���� �� ������� ���� ������ ����

��� ���������� ���� �� ������ ���� ������ ��������� �� ��� ������

����� ��� ��������� �� ���� ����� ��� �� ������ �� ��� ������ ��

��� 2��� �� ��5����� ��� ��� ������� ��� ��� ��� ������� ���������

������ ��� �� � �������� �� �������� ��� ������� ����� �� �����

��� �� ��� �-��������� ��������� ���������

���� )�- <�������� ������ ������� �������� � ������������� � � � ��� �

������ ����� ������� ��$� ����� 5��� � = 5>������ );6?��

!��� ?�����������

�B�

�� "?� �� ������

)�"��� 0 & 30

C����� 0 �&�3 & 3�

A����� ��� E & ��

+��� ��� � �&�% & &E�0H

!��� � �&�/ & �

;������������������ ��� �� ���

��������

��0 �&��& & � H

;������������������ ��� �� ����

��������

� �&��& & �

7�������������� ��� �� ��� �������� � �&��& . �

7�������������� ��� �� ���� �������� 0 �&��� � &

������� ��������� ������

#

Page 28: A short course in foundation engineering

Original groundwater level forstatic watertable

Final groundwater level forsteady seepage

Equipotentialline

phf

ho

End of excavationpore water pressure

(��� )�)? /� ��3���� � � �3���� � �� ��������� � ������

Depth of cut

Shear stress on slipline through P

Time

Time

Time

Time

(a)

(b)

(c)

(d)

Por

e w

ater

pre

ssur

eh 0

γ w

Effe

ctiv

e st

ress

at

PFa

ctor

of s

afet

y

Rapid construction

Pore pressuredissipation

Pore pressureequilibrium

hfγw

at P

(��� )�)) @���� ���� ���� � ��� ���� ������� � �� � �� ��������� � ��

��������� ������� � ��� � � ����� � � ������� ��� � ���� �����

5��� � = 5>������ );6?�

����� ������ �� ���������� �����������

$

Page 29: A short course in foundation engineering

+�� �������� ������ ��� �������������� �������� �� � ������ �

���������� �� +��� ���&�

��� �������� �� ��� �� ��� ����� ���� #+��� ����#�'' ��� � ��������

�� ���������� ������ ��������� �� ��� ����� ����� �� �������� ���

��������� ��� ��� ����������� ����� �� ! #+��� ����#�''� ��� ���-����

��������� �� ���� ����� ��� ��� ��� ������� �� ���� ������� ���

������� ��� ���� �������� #+��� ����#�''�

��� ���!��* ��!�����4� � �������� ��� � ������� �� � ��� ��� �� ��� ��������� ��������

���������� ��� ����� �����"���� #+��� ��� '� �� ������� ������ ��

���� ����� ��� ��� #+��� ����#�''� 4� � ����������� ��� ��"� ���� ���

���� ������� �� ���� ����� �������� ������� ��� ��� �������

���� ������� ���������� 4� ��� ��������� ������� ��������� ����������

����� � � ����� �� �������� ��� ��� �� ���� ����� ���� �������� ����

�� ������ �� ���� ������ #+��� ����#�' ��� #''� 1��� ����� ��� ���

���� ������ � �������� �� �������� ���� ���� ��� ���� �� �������

���� ������ ���� ��� ���������� ���� �� ����� ���� ������ ���������

�� ��� ���������� ��� 5�� �� ���� ����� ��� � ��������������

�������� �� ������ �� ��� 2��� �� ��5����� ��� ��� ����������� ���

��� ��� ������� ���������� ������ ��� �� �������� ��������� ���

�������� �������� ��� ������� ����� �� ����� ��� �� ��� �����

���� ��������� �������� ���� ��� ������� � ����� #+��� ����#�''�

4� ��� ��������� �������� ��� ����� 2��� ��� ��� �����������

����� �� ����� ������ �� �� ������� ��� ���� �������� ���� ��������

������ ��� ����� 2���� ��� �������� ���� ����� ����� ���� ���

����� �� ��� ���� �� ��� ��� �������� ���������� ��� ����� �� ���

�������� ����������� ��� �� ������ ������ � ����� �������� ���

��� ���-���� ���������� ���� ��� �� � ����� ������� �� �����

5�� ��� ������� ����

Equilibriumground waterlevel h

P

End of loadingpiezometric level

(��� )�)- # �� �������� ������� � ����� ���� ������ ��

���&��� � ���

������� ��������� ������

%

Page 30: A short course in foundation engineering

��� ������� � ���������� �� ��� ���� �������� ���� �� �������

������ �� ��� ������� ������ ���� ��� ���������� �� ��� ���������

���� ��� �������� ����������� �� ��� ������ �������� #���� � ����� ���

�������� �� ��� ���������� �� ��� ����' ��� �� ��������� ������� ��

������������ ��� ���� ���������� �� ��������� ��� ������ ���������

��-�������� ���� ��������� ���� � �� ����� ���� ��� ���� ��� ���

�� ��� ��� ������� � ���������� ����������

��� ��������� ���� ��� ��� �� ��� �� ���� � ����� ������ �� ����

�������� ������ ��� ��������� ���� ������� ��� �� �� ��� �� ��� ��

���� �� ������� ������ �� ���� �������� �� ��� ���� ����� ������

��� �������� �� ��������� �� ��� ������ 4� � ��������� ������ �� ��������� �������� �� ��� ������ ��� ��8

#�' ���� ��� ��������� ���� �������� ��� �� � ����� ��� ������� ��

Height of fill

Shear stress on slipline through P

Time

Time

Time

Time

(a)

(b)

(c)

(d)

Por

e w

ater

pre

ssur

eh

γ w

Effe

ctiv

e st

ress

at

PFa

ctor

of s

afet

y

Rapid construction

Pore pressuredissipation

Pore pressureequilibrium

at P

(��� )�). @���� ���� ���� � ��� ���� ������� � �� � �� ��������� � ��

��������� ������� � ��� � � ����� � � ������� ��� � ����

����� ���&��� ��� ����� 5��� � = 5>������ );6?�

����� ������ �� ���������� �����������

&

Page 31: A short course in foundation engineering

#��' ���� ��� �������� ��� ���� ������� ��������� �� ��� ����� ���� �������� ��� �������

��� �� �� #��' ��-���� �� ��������� �� ��� ��� �� ��������� ����

������ �� ��� ������� 2��� �� �������� ������ ��� �� �� #�' ��-���� ��

"�������� �� ��� ���� ������ ����������

4� ������� ���� ����������� ���"� ��� ��� ������� ����� � �������

��������� ������ ��� ��������� ������� ��� ��� ���� ������

��������� �� ��� ������� ��� ��� ��������� �������� �� ��� ��� �� ���

�������� ��� ��� �� ��������� ���� ������ ��� ��� ������� ��

��� ���� ������� �� �� ������� �� ��� �� ��� �������� �������

������ �� ����� ������� ��� ���� �������������� ��� ������� 7�

��� ��� ����� ���6�� ��� � ������ ��� ��� 4� ��������� ��� ������� �

�����2��� �������� ��� ��� ������� �� ����� ���������� ��� ��� ���� ���

������� ��� ��� �������� ���� �������� ������ ��� 2��� �� ��5�����

4� ��� ����� �� ���� ���� ���� �� ��� ��� �� ��������� ����

������� ��� ���� ������ ��� �� ��� ��� �� ��������� ���������

����� ���� �������� �� ������2�� ��� ����� ������ ���� �� ���� ����

������ � ������ ����"�� ��� ����� ������� ��� ���� �� ��������

���� ��� ��� �� ��� ��������� �������� �������� �� ��� ������2��

�� �� ��� �������� ��������� ��������� 9��� ��� ��� � �������� ��

�� ����� �������� ���� ����������� ����� ��� � ��������� �������

������ ����� �� ��� ���� ����� �� � ��������� ���������� ?��������� ���

������� ��������� �� ��� ��� �� �� ��� ���� ���� �� ���������� �� ���

�� ���� �������� �� ��� ��� �������� ��� ��������� ���� �������� 4�

������ ���� �� ��� ���� ������� �� ��� ��� ������� � ����������

����� ����� ������� �������� ����� �� ���������� ��� ���������

���� ������� ��� �� ��� ��� ��������� ����� ������������ ;�

"�������� �� ��� ���� ������ � ��-������ ��� ��������� ���� �������

����� ��� �� � ����� ��� ������ #��� ������� � � & ������'�

� ���� �� ��� � � - ����,������ �� ������ ��& � ���� ��� ������� � ������ ������

� ���� ���� ������� ! ������� ���� � ������ ��������

����� �� �������� ������� � �� ������ �� ����� �� �� ���

��������� ������������ ������ � ������� �� ������

�� ����� ��� � �� ����� �� � ��� ��� ����������� ����3

����� �� ������ ������� �� ��� ��� ������ �������� � �� �

��� �� �� �� ������� � � ��� ��� � ����� �� �������

����� � �������� 5�� �� ���� � �� ������ � ������

�������� ��������� � ��� �� �� ��� ��� ������ �� �� � ����3

���� ��� ���� ������� ���� ��� � ��� � ��� ��������� �

��� ��� �� � ������� ����� ��� ������� �� �������� � ��

������� ��������� ������

'

Page 32: A short course in foundation engineering

���� �&� �>������� � � ����� ��� � ����� ����� ���������� �

��� ���� �� � �����'

�� �� ������ �� ���

��� ����� �� ��� � � - ����,������ � � & ������ � � �������� ������ ���� ������ �� ���� ���� ���

����� ��� �������������� �� ��� ������������E��������� �������� ����

4� ��� ���� ����� ��� ������ �� �������� ��� ��"�� ���� ��� ���

��� ������ #������ ���� ��� �� ��� �� ��� ���' ��� ����� �� ��������

�����E��������� �������� �������� �� ����� ��������� ��� �������

��� �������� �������� ������� #�������� ���� �� �������' ��� ���

��� ����� ��� ������� ������� ���� �� �������� ��� �� ��� ���

������ � �������� �� �������� ��� ������� ?������� A���= ����

�� ���� �� ����� ��� #��� �������� ���� ��� ��� "����' ���� ����

�� ��� ��� �������� #+��� ���3'� � �������� �� ��� ���� �� �� �����

� ����2����� ������� ����� 4����������� ���� ����� ���� (������=

#�//�' �-�������

�� � �� � ���� ���������� �� � � � �� �� �� ��� ��������� ���� �������� ����3���� � � �� � & ����0���� �������� ����������� �� ���� ������� �� ������� ����� ���

!"������ #�$3.' �� ������ ���� ���� ������� �� ���-���� ���������

�� ����� ������ ��� �� ����� ������ ��� ��� ����� ���� ������� ��� ���

������ ��������� �� �� �������� �� ���� ���� ���� � ��� ������� ��

��������� �� ������� ����� �� ��� ���� ����� ��� ������� �������

������ ��������� ���� �� ��� �� ������ ��� �������� ����� ������

����� ���� ��� � � & ������ ������� ��� �������� �� ���" ���� ������� ���������� ��� ��� ����� �� ������ �� ���� ��� � � &������ #,������� ;�����I +���"���� ;�� J������I ��� *���"�

�������' ���� ����� �� ����� �� ����� ������� ���������� ��������

��� �������� �� ��� ������� ��2������ ���� ����� �� ������� ����

����������� ������� ����� ��� �� �� ���������� �����2�� ���� ��� ������

���� ���� �������� �� �� ���� ��� �� �������� ���� ��� � � & ����������� ��� ������� �������� ���� ���� ���� ��������

��� ��� ��� ���� ���� �� <�������= ������� ��� �� ��� ��� ��� ��

�� �������� �� ���� �� �������� ��� ���� ��� ���2����E(������

�-������8

�� � �� � ��� �� ����� ����%��������� ��� ���� ���� ���������� ������ ��� "���� ���� ����

�������� ��� ����� ��� ������������ ������� ��������� �������� ��

��� ��������� �������� �� �������� � ����� �����

����� ������ �� ���������� �����������

�(

Page 33: A short course in foundation engineering

+�� ����������� �������� ������ �������� � �� ��� ���� ���� �����

��� ������� ������ ���� ����������� �� ��� ���� ����� 4� ��� ����

���� ��� ���� ����� ������ ��� ��"���� ��� ��� �� �������� ���

������ ����� �� ���� ���� ���� ������ �� �� ��������� ����

������ � � � & ������ ��� �� ������ ��� ���� ��� ��������� ����������� ���

��� ������+����, �� ��� � � - ����,���+��� ��� �������� �� �������� ��� �� � "���� ���� �������� ��� #���

���� �������' ���� ��� ����� �������� ��� ��� ������� ��� ���

������� ��� � ��� �� �� ��� ������������E��������� �������� ���

������ ��� ��� ������ �������� ���� ���� ��� �������� ��� �����

������ �� ��� ��������� �������� #�� ��������� �����' ��� ��� �������

��� ����� #�� ���� �����' ����� �� ����������� ��� ���� ��

����� �� ��� ������� ���� �� �������� ���� ���� ��� � � & ���������������� �� � <�� ����� �� ��� ������� ���� �� �������� ���= �����

����� 7� ����� ��� ������� �� ��� ��� "������ � ������2�� �� ��� �����

��������E��������� �������� ��� �� ����� ����������� ������� ���

�������� ���� E �� � 6�� ���� ��� ������� � ��������� �� ��� �������

���� �� �������� ����

+��� ��� �������� �� ��������� �� ������ ���� ��� ����� �������� �� ���

� � & �������� #���� �� ����� �� ������� �� ������� ���� �� �������� ��� ���������'� ��� ����������� �� ��� ������������E��������� ��������

���� ��� �������� �� � ����������� ���� �������� �� ��� �� �������

�� ��� ��� � �� �� ��� �� � � � & ������ �� ������ ��� ���� ��������� ������� ���� ��� ������ � ���� ������ ����������� �� � ���� ��������

����� ��� ��������� ������� � ���� ��������� ��� ��� �� �������

������ �� ����� ���� ��� ��� �� ��� ����������� ��� �������� �� ���

��������� �� ��� ������ �� ������� ������ 4� ��� ���� ��� ��������

��� �� ������������ �� ����� ������ ������� �� � ��� ��� �� ���

���� ���� �� ������ ����� ������� ��� ����� �� � ���� �����"�����

������ ��� ��� �� ��� �����"���� ���� ����� ���� ��� ���� ����

-���� ����� �� �������� ���� ������� ����������� ������������ ���

τ

σ

φ = 0 c = su

(��� )�)2 A� � ������+������ ��� �� ���� B ��'� ������� �� ���

� � & ������ ���� ��

������� ��������� ������

Page 34: A short course in foundation engineering

����� �������� �� ��� � � & ������� ��� ������ �� ���� ��� �������� ��� ��� �� ��������� (��������� ����� ������ ���������� �� �

���� ������� ��� �������� ���� ����� ���� ��� ���������� ��� 2���

�� ��5���� ��� � ��"� ��� � � & ������ ��� ������ ������������ ��������� ���� ����� �� ����� �� ���� ������� #�������� ( � �' �����"�� �� ���� ���� ��� �������� ��� ���� ��� ����� ����� ����� �

��" �� ����������

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 35: A short course in foundation engineering

������� ��

����� �������

��� �������� ���� �� �����

��� ����� ������� � � �� �� ��� �������� �� ��� ������� ����� ������

���� ��� �� ��� ��� � ��� �� ��������� �� ���� ��������� ���� ���� �����

��� ��� ���� �������� ��� �� �� ������� �� ����� ������� ��� �������

� ��� �� ����� ���� �� � ��� �����

��� ���� � ���� �� �����

���� �� ��� � �� ��� � �� ����� � ��� � ����� ��� ��� ���������

��� ��� ������ ��� ����� ������� � � �� �� ������� ��� ��� ���������

������� � ��� ��� ��� ����� ����� � ����� �������� ��� ����������

� ��� �� ��������� � ����� ������ ��� ��� �������� ����������� ��

�������� �� ��� ����������� � ������ � ���� �� !� "� ��� �� ����� ���

���� ����������� �� ��� �� ��������� ���� � � ��� ����� ������� ��

�� ��������� ������� � ����� ����������� � ������ ��� ����� ��������

�� ������ ������ �� ��� ���!� � ��� � ��� �� � �� � �� ��� ������� �

��� ��������� ������ ���� � ���� � ���� #������ � ����� �� ��������

����

�� � � ���� � � ��� �

����� �� �� ��� ��� ������ ���� � ��� � ���� �� ��� ��������� �����

����� ��� � ��� � ��� �� ����������� � ���������� ���������

$��������� ��� ���� ���� ��������� � �� ���������� � ������ ��� �

���� ���� � �� � �� � ������ ���� � ���������

%��� ���� ���

� �� ������ � ����� ���&�

������

�� � �� � ��� � � ����� ���'�

����� �� �� ��� ������ ��������� ��� �� �� ��� �� � � ������� ������

������ ���� ������� � ��������� �������

Page 36: A short course in foundation engineering

��� ����� ����� ���� �� �����

�� ��� ��� ���� ��� ����� ������"� ��� ��������� ������ ����� ������� ���������� �� ��� ����� ��� (����

��� ����� ������� � ��� � ��� ��� �� ��������� ��� � (�� ��� �

��� ��������� ������ ���� � ���� � ��� ��� � �� "� ���� ���� ��� �����

������� �� ��� ����� �������� � �� ���� ��� ����������� � ����������

�� ��� � �� ��� ������ ��� ��������� � �������� ��� ��� ����

������ �� ��� ��� ��� ����� �������� � ������ �� � �� � ��� � � ������"� �� ����� � � ������� ��� ���( ����� �������� ��� ������ �� # ������

����� ��� ���� �� ��� ������ ����� �� ���� ���! ����� ����� � ��������

�������� � �� �������� �� � ���� �� ����� �� �� �� �� � �������

����������� ��� �� �� � � ��� �� �� ���� � ��� �� ����� � ���

���� �� �� ��� �� �� ��� �� ��� �� ����� ��� �� �������� ��

���� ������� � �� � ������� ���� � ����� )� ���������� �� �� � �

��� �� � ��� �� ����� � ��� ���� �� �� ��� �� �������� �� �������

� � ������� � ���� ��� ���( ����� ������� �� ���� ������ � �� ����

����� ��� ������� ����� ������ ��*����� �� ��� �� ����� ���� ��������

Soil particle

Shear surface

Relative displacementof soil in the mass

Interparticle forcenormal to shear surface

N

F

��� � � ������ ������� �� �������������� ����

Load platenN (applied normal load)

P (shear force)

Soil specimen

Inducedshear surface

��� � � � ��������� ������� ������ ��� ������ ����� ���

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 37: A short course in foundation engineering

��� �� �������� ������� ��� ������ ��� �������� ������������ � �����

������� ��� �� �� �������� �� ��� ����� �

%������ � ��������� � �� �������� ��+��� �� � ������ ����� �� ���

���� ������� � � � ������� ��������� ���� � ��� ������ � �� ����

��&!� ��� �� �� �������� �� �� ��� �� ����� �� ,��� � � �������

������ ��� ��� �������� ��� ��� �*�� ������ �� ��� -� ��� �����

������� ��� �� ���� ������ � �� ������� ��� ��������� )� �������

��� �������� ����� �� ��� ��������� ������� �� ���� ����� ���� ���

����� �� � ����� �� ����� ������ ��� �������� � ����� �� ����

� ���� ��� � ��� ������ ���������� � ����� ���� ������� � ���

����� �� � +�� ������ �� �

��� ������� �������� � ��� �� ��������� �� ��� ����� ��� ��������

�� ������ ��������� ��������� ����� �� ��� ��� �� ���

��� ����� ������� ������ � ������� ��� ��������� ��� ��������� �����

��������

�� � �� � ��� � - ���� ����� ���.�"� ��� �� ����� ��������� ���� ��� ��������� ����� �������� ��� ���� � ���

����� � ������ ������� � ��� ����� ������� � � �� ��������� ����� ��

����� � �������� ���� ������� ��� � � �� ������� ��� � (�� ���

� ��� ��������� ������ �� ��� ��� ��� ��� �� �������� ������� ���������

������ ��� ����� ������� �� ��� �� ������� �� ��� ���������� �� ���������

� ����� ��� ��� ����� ����� ������"� � +��������� ��������� �� �� ����� � ���� ���� ����� � + �� �

��� � ���(!� �� ��� ���� ���� ��� �� �� ��������� � ��������� �������

� ��� ������ ����� �������� ��������� ,� ������ ��� �� � ���

������ ��� �������� �������� �� ��� ����� ��� ������ � �� ������

����� �� ������� � ��� ������ ��� � ����� � ���� ����� ���� ��

��� ���� � � ���� ������ �� ���� ���� � ���� �������� � ������

/����� ��� ����� ����� ��� ����� ��� �� ����� ��� � �� ��� ������

��� ������ ����� ����� � ���������� ����� ��� �� �� ����� �

����� ���� ��� ���������� ����������������� ������� �����������

σv

∆uf / γw

Failure zone

su

uo / γw

Excess porepressure atfailure

��� � � �������� �� �������� ������ �� ��� ������ ����� ���

��� �� � ����� ��������

��

Page 38: A short course in foundation engineering

� ��� ��������� ����� "� ������� ���� �������� ���� �� �����(�

����� ��� ������ ��� �����*���� ��� ������ ����� ��� ��,����� �

��� ��������� �� ���� ���� � ��������� ������� ��� ����� ���� ���

���� ������� ���� ��������� ��� ��� ������� ����� ��� ������� �����

*���� � � �� �� ��� ��� � ���������� ���� ���� �� ��� ����� ���

������� ������� �� ���� ��� ��������� ����� ������� ����� ��� �������

0�� ��� � �������� ��� ������� �� � ��� � �� ����� � ��� �� �� � ��

��� � +� � ���� ���� ��� �� ��� � ��� ���� �� �������� ���� ������� �� � ��

�������(�� �� ����� � ���� �����(������ /������ ���� �� ���� �

������ �� ���� ��������� ��� � � ��� � ��� ���� � � ��� ��� ��� �

��1���� ����� ��� ����� �� ������� �� ������ � ����� � ��� �����

����� ��� ����������� � �� ������ �� �� �(� � � ������ ��� ����

���� �� ������ ��� ���� � ������ �� ��� ����������� # ����� ���� ��

��� ������ ����� ��� �� ����� �� �������� � ���������� ���� ���� �

���� �+�� ��� ���� � ���� ���� � ��� � ��� �(� � �� ���� � +� � �

������� ��� ���� "� ��� ���� �� ��� �������� ������ ���� ���� �����

������ ������� � ����� ������� ��� ��� ��������� ����� �������� ���

/����� �� ��� ���� �� ������� �� � � �� ��� �������� � ��� ��

��������� �� ��� ����� ��� ������� �� ������+���� � ��� ������

��������� ��������� ���� �� ������� ��� � ��� �������� �� ��� ��������

��� ���� � ��������� �� �������2 ���� ��� ��� � � ���� �� ������� ��

����� � �������� �� ��� *���( ����� /����� ��� ��� �������� �������

�� � ��� - ������� ��� ���� ���� ��'!� ��� �� ��������� �� ��� �����

��� �� �� � � ����� ��� � ��� �� �������� /���� ��� ����� ��������

��������� �� ��� ������� ���� �� �� ��������� ��� ���� � ��� ���������

����� ���� � ��������� �������� ��� ������� ����� ��������

�� � �� � ��� � -� ����� ���3�

��� �������� ������� �� ����� ����� �

�� �� ��

�� � ���� �� �� ��� �� �� ����� �� ���� ������� ��� �� ���������� ��

��� ��� ��� ���� ��� ��������� �� ���� �����

σv

Failure zone

sd

uo / γw

No excess porepressure

��� � � �������� �� ������� ������ �� ��� ������ ����� ���

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 39: A short course in foundation engineering

"� ��� ������� ������ ����� ���� ��������� ��� ��� �������� �� � ���

��� ��� �������� ��� ��������� �������� ��� (���� ��� ����� ��� ������

���� ������ ����� ������� ���������� �� ��� ����� ��� �� ������� ���

�� � ��� ���� ������ /���� ���� ���� �� � � ������ � �������� ���

������� ����� ������� �� ��� ������� �� ��� ������ ���������� ��� �

���� ���� ���� �� ��������� �� ��� ��� �� � � � �� ��� ����� ������� �

�� ��������� �� ��� ���� ��������

� ������ ��������� ����������� � � ������� ��� ���� � �����+� � ���� �� ����� ������

��� ����� ��� ��(� � ��� ������ ����� �� � ���� �� � �������� �� ���

������ ���� �� ��� ����� �� ����� � ����� ��� �� ���� �� � ����

���� �� ��� ��.� ��� ���� ��������� ������ �� �� ��� ���� �� ���� �����

"� ��� ���� � ��� ������ � ����� ���� �� ��� ����� ������ ����� �

��������� ���� ����� ������� � ���� ��.��!!� ��� ����� ������ ��������� � �

���( �� 4� ����� �� �� � � ������ �� �� �� % ����� �� ���������� ��

τ

γ

γ

γ

εvol

vcrit

v

P

C Initially denseInitially loose

Initially dense

Initially loose

(a)

(b)

(c)

c

pDilation

Compression

Critical specificvolume

��� � � !����� �������� ���� ������" #�$ � %���� �& #�$ �� %���� �& #�$

� %���� � #'�(���) �**+$

��� �� � ����� ��������

��

Page 40: A short course in foundation engineering

��� ����� ������ �� ���������� ��� ������ � ����� ���� � ��� ����� �

���� ��� ��������� �� ��� ����� � ������ ��� ���� ����� � �� ���

���� ��.��!!� ��� ����� � �� �� ������� ������! ������ � ������ ��������

��������� ���� ��� ���� � �� ���� �� ��������! ��� ��� �� ���������� ���

� �� � ��� ����� ������� �������� �� 4� ��� ���� �������� ����� ������

��� ����� ������ ��� ����� ���� �� % �� �� ������� � ���� ��� ����� ��

������� ��� ��� �� ���� ��������� ���� �� ���� ��� ������� ��� ���(

����� ������ �� 4 �� ��� ��.��! �������� ���� ��� ������� ���� � �� ����

�� 4 �� ��� ��.��!� ��� ������������ ����� ������ �� % �� ��� ��.��! �����

����� � ��� ����������� � ��� ������� �����+� � ��� �� % �� ��� ��.��!�

��� ������ � �� ���� � ���� ��� � ���( �������� ��� ������� �

������� ��� ���� ������� ����� ������ �� ��� ������ � ����� ���� � ����

��.��!!� ����� ��.��! ���� ���� ��� ������ � �� ���� � ��� ��

�� ���� ��� ����� � ��������� ����� ����� ���� ��� ������� �����+�

� ��� �� ������� ����� ��� � ������� ������ ������� �������!� �����

��.��! ���� ���� ��� ������� �����+� � ��� �� ��� ���� �� ���� �����

��� ������ ���� �� ��� ��. �������� ����� ���� �������� � �� �� �����

��� � ����� � ������� ��� ����� �� ����� �������� ��������� ��� ��(�

� ��� ������ ������� ����� �� � ��� � ������� ���� �������� �� �����

�� ������ ����� ������ ��� �� ��� ��� ������ ������� ������ �� �����+�

� ��� �� ����� ������ � ��� ���� ��������� ������ ��� �� (��� �� �

������� ������ ��� ������� ����� ������ ��� ����� � �������� �� %����

����� � 5&3!� ��� ��� ���� ��� ��������� � �� 6��� �� �� � 5.7!�

�� ��� �� ���� ������� �� ����"� ��� ��������� ��� ���( ������� � � �� ��� � �� � �������� ��������

� �� # ���( ������� �� � ��������� ����� ��������� � � � ��� � ��� �� ��

�� ����� # �� ����� ����� � �� ���� �� ����� ��� ���� � ���� ���

������� ���� �� � ��� ������� ����� �� ��� ������ ����������� ��� ���(

������� �� �� � �� ������� �� ��� ���� ��� ���� ��� ������� �����

������� ��� ��� ���( ������� ������� � ��� ������� �� �� ����� ���

�� �������� ��� � �� � ���� ������ �����+� � ���! �������� �� ���

���� ��������� ������ ����������

���� ��������� ������������ ���� ������( ����������� ������

� � ������ ��� ��� ��3��! ���� ���� ��� ���� �� ����� �� ��� ���(

������� ���� �� ������� "� ������� � ��� ������� ����� ������� � � ����

�� ��� ��3��!� ��� ���( ������� ���� ����� �������� � �� ��������� ��

����� � � ���� � �*������ 8��������� �� ���� ��� �� ��� ��� ��� �

��� ������ "� ��� �(�� �� �� +�� ���( ������� ���� ��������� ��

����� � � 9�����+�: ������� ���� ����� �� �*����� � ��� ���

�� � �� � �� ������� ���;����� ��3��!!� ����� �� �� ��� ����������� � ��� ��� ���� ��� ������� ���

��� ������ �� ���������� �����������

�!

Page 41: A short course in foundation engineering

������� �� ��� � ��� <��� �� ������� �� �������� � ,����� �� �� ����

����� ������� �� �� � � ������� � �������=

� "� ��� ��� � ��� ������������ � ��� ����� ���( ������� �� ������

� ���� ��3��!! � ��� ��������� ��������� �������� � ����� ���

9���� +�: ������� ��� �� ������ ���� ������ � ��� ���� +� �������

��� �� ������ � ��� ���� �� � ���� ������ ����� > �� ��� ������

������� ��� �� ���� �����+�� ���� ���� > ��� �� ���������� �

�� ������ ��� � � ���� ��������� ���������!

�� ��� ������� � � ��������� ��������� ��������� ����� ������

��� ���� ��� ���( ������� �� �� ������ � ��� ���� ���������� �� ��

������ �� ��� ���� ����� "� �� ������� �(� � ���� � � ��� �� � ��

����� �� ����� ����� ���( ������� +���� "� ��� ����� ������ �� ������

� ����� � ������� ���� �� ��� �� � ����� � ������ �� ����� �������

�� � ������ ��� ������� �� ��� "� ��� �� ���� �� ���� �� �

����� ��������� ����� �� ���� � � ����� ����������� ��� ���

�� � ����� � ������� "� ���� ���� � ��������� � ���� ��� �����

����� > �(� ��� �������� � � ����( ����� ��� > �� ������

��� ������������ �$��������� ������ ���� ��������� ��� ��� ��

������� � ������� �� � �������� ���� �����(����� ��� � ����

��� ������� ��� � � ��� �� ���� �������� �� � ��� ����������!

&� ?���� ����� ��� ��� ������ ��� � ��������� � ����� ���� � ���

����� ��������� ���� �� ��������� ��������� ������ ����

��� �� ��� �� �� ��� � � ������ �� � ����� � ������� ���� � ����� �

τ

τ

σ′

σ′

Peakstrengthenvelope

12

34

0

0

Critical state lineτ = σ′ tan φ′crit

(a)

(b)

c ′

Actualpeak strengthover estimatedat low σ′

τp = c ′ + σ′ tan φ′tgt

φ′tgt

φ′crit

��� � , #�$ '�� �������� ����) ������� �� � %���� ��) ���(��� ��%�������� ��%�����& #�$ ��( ��� �� ��������� ��� �������� ���� #'�(���) �**+$

��� �� � ����� ��������

�"

Page 42: A short course in foundation engineering

������� ��� �� �� �� ����� �������� ��������� �� ������� ���

���� �� �� ������� � � ����� � ������� � ����� �� ��� ��� ����(� ���

��� ��� ���������� �������� ������ �� #� ��� ������� ������ ��� �����

���� � ��� �� �� ����� �= ��� ��+����� � ��� ������� ����� �� ����

�� ������ ����� ������ ��� �� ��� ��� (����� ������ ������� ��

������ � �����+� � ���� )������ ��� ���( ������� ��� ��� �������

������ ������� ��� �������� � ��� �� �� �������� � ����� �� "�

������ �� �� ����� � ��� ��� ������� ����� �������� "� �� � � ���� ��

����������� �� "� ���� �� ������������ ������� ���� ���� ��� ��

� ���� ���� �������� ��������� ���� ����� ���� ��������� �����

���� �� � �������� � ������ � ��� ����� � ��� ���( �������

���� ��� � ��� ����������� ���� ���� ���� �����+�� ���� ���

������� ����� �������� "� ����� ����� �� �� ��� � ���������� ��� ���(

������� ��� �� *�����+�� ���� ��������� � ��� � �� � ��� ��� 1���

�� ��� ���� � ��� ���( ������ ����� �����( ��!������( � ���� ���������( ���7�

��� �� �� � �����( ��+��� �� ���� ��� �� ����� � �������� ����

��������� ���� ��������� ������ ��� ���� �� ������� � �� � � ��������� ����� � �� ���� ' �� ��� ��3��!!�

@��= ���� ������ -������� ������ �� ��������� �� (��� ��������� ���

4���� � 55;!�

����� ����� ����� �� ���#� ����� $�%��� ������ ����� �� ����� ��������� �� ��� �������� ������� ����������

� ���� � ��� ������ ����� ����� #� ���� �� ��� ��;� ��� �� ��������

σn

τf

δ

O-C peak

N-C peak

N-C peak

O-C peak

Residual

ResidualShe

ar s

tres

s: τ

Displacement: δ

τ

Effective stress normal toshear plane

φ′

c ′ φ′r

��� � + .������� �� ��� ����� ��������� �� ������� ����� ��������� ��

������� �� ��� ������ ����� ��� �� �%��������������� #/0-$ ���

�������!������������� #�0-$ ���!�

��� ������ �� ���������� �����������

&'

Page 43: A short course in foundation engineering

������� ������� ��� ��������� �������

�� � �� � ��� � �� ����� ���5�� �� �� � ������� ��� �� � � ��� ! ����������� ���� � � �� � ����� ����� ��������� � ��� ����� ������ ���� � ��� ���� ��� � ������ ��%��������

�� ��� ����� �� ��� ������� ������ ����� ���� �� ��� ��� � ���������

������� ������ �� ���� ���� ��� �������� ��� ����� ������ �� � ���

����� ��� ���( �� ���

#���� �������� ��� ���( ����� ������� � ��� ������������ � � �������

�� �� � ������� ���� ��������� � ��� ���������� � � ���� � �� ������

����� ����� � ���� A��� ���� �������� ��� ��������� � ������� ����

������� � ������ ������� ��*����� �� ��� � ������� � �� ��� ������

����� �� �� ��� ���������� �� ��� � ��� ��� ����� ���������

�)���� �� �� ) 5; !� #� ���� �� ��� ��;� ��� ���( ��� ������� ��������

��� �� ���� ���� �� ��� ��� ��� ������� ��� ���� ��� ���� ��� �������

����� �������

�� � ��� � ��� � � ������ ��� -������ ��� �� ��� ������� ������ ��������� ��� ��� �� ��� ������� �� � �

������� ����������� <��� �� �� � ��� ��� ��� ��� � ���������� �������

��� ���( ��� ������� ��������� #� ��� � �������� ����� � ��� � ��

���������� ��� ���������� ����� � ��������� ���� �� ��� ���� � ��� ��

����� �������� ��� ��� �������� �� ������� �� ��������� ���� ��������

����� � ��� � �� ������ �� � � ��� � �� �������� B�� ������� ������

� ��� ��� � ���(�� �������� �� ������� ��� ���( � ������� � ���� ���

���� � ��� ������ � ��������� ��� ���� � ��� �� �������� �� ����� ���

���� ��� � �� ���� ������ ��� ��� � �������� ����� ������� ��������

���� � �� ������ ��� ��� ����� � ������� �������

"� � +� � ��� ���� ��� ������ ����� ������� �� ��� ��������� ��� � �

��� � ������ ����� ��� � �� �������� ���� ������� �� �� ������� ���

���( ��� ������� ��������� "� �� �������� ��� +� � ��� ���� ���

��������� �� ����� � � ������� ������ �<(������ 53'!�

. � �� � ��

�� � ����� �

����� �� �� ��� ���( ����� �������� �� �� ��� ������� ����� �������� ��� ��

�� ��� ������ ����� ������� ����� ��� ��� ��� ��������

"� � ���� ��� �� ��� �� ������� ��� ��� ���( � ��� ������� �� �� ���

�� ��������� �� ����� � � ����������� ������ 1)� ����� �� ��� ���� � ���

�������� �� ������� ��� ���( � ������� � ��� ���( ������� ��� ��

�������

1) ��� � ����

��� ��

��� �� � ����� ��������

&(

Page 44: A short course in foundation engineering

#� ���� �� ��� ��;� ��� ��� � ����� ���� � ��� ������ �� ��� � �

����� ����� ������������ ��� ����� ������� ������ �� ��� � ��� ����� ��

���� ������

��� ����*����� � ���� �������������� �������� � ����� � ��� �� ���

�������� �������� � ���������%� ������ "� �� ��� ����� � � �� ��

����� � ������ ��� ���( ������� �� ��� ������� �� ���� ������ ���

����� ��� ������� �� ���� ���� �� ��������� ���� ����� �� ��� �����

���� ������ � � ��� � �� �� ��� ���� ���� � � ��� ������� ��� ���

�������� ������ ��� ���( � �� ������ �� ���� ���� � �� "� ���� ��� �

��������� ��� ��� ��� �� ��������� ���� �� ��� ����� ��� ������� � �

��� ������ ���� � � � �� ������� �� �� � ��� ������� �� ���

��� ���� ����� �������� �)���� �� ���� 5; ! ��� �� ���� � ���������

��� �� ������������ ���� ������� �� �������� � �� ���� �� ����������

�� �������� ���1����� � � ������� ���� ������� ��+��� ����� � ���

� ������ � ������ � ������� � � ������� � ��� � �� ����� �����

����� ��� ��������� ��� �� ��������� �� � ��������� ������ �����

�� �������� ���� ��� � ���� $��� ��� ���� � �� �� � � ���

�������� �� ����� � ��� ���� ���������� � ���� ������� � �� ����������

%���*���� �� ��� ����� ���� �������� ��� �� ������� �� ��� ��

��������� ���� ������� ��� ���� �������� ��� �� ��������� � ��� ���

��� ������� ����� ��������

�� ����%��) #�*�������� ����# ��� ������� � �� ������ ��������� ���� ��� ������ ����� �� �� ���

������� �� ���� ��7��!!�

"� ���� ����� � ���� �� ������� � ��� � ��������� �� �� ������ �� �������

��������� ���� � �� � �&� ��� ���� �������� ������ ����� ������� ��

������� ��������� � � �� �&� �� � � ����� �� ��� ������ ������ ��

������ � � ���� �������� �� ��� ���� ������� � � ���� � ����� �������

�& �� ������ � ��� ��� �� ���������� ,��� �������� ������ � ,���� � ������

���������

��� ��������� ��� ��� �� � ������ ��������� �� ������ � � �����

����� ���� ���� ������ � ��� ���� ������� � ��� �� � ��� �� ������

����� ��� ��� �&� �� �� ���� ��� ��� ��� ����� �� ��� ������ ���������

��� ���� ���� � �� ��� ��� ����� � ���������� ���� ��� ���������

����� ����� �� ��� ���� � ��� �� � 0�� � ����� ����� �� �������� � ���

������������ ����������� ��� ���� ���� ���� �������� � � ���(�

�������� � � � �& ����� �� ��� ����� � ��� �������� ������������

��� ���( �������� ������� ��� ��������� � ��� �������� �� ���� ���

��� ������� ��� ��� � � ���� ��� ������������ �������� ��� � �������

��� �� ���� � ��� �� ��� �� ��� ���� � � ������� ��� �������� ���

����� ���������� /������ �� ����� ������������ � �� ������ ���� � � -

��� �� ������� ����� ������� �� �������� ��� ������������ ���� �

��� ������ �� ���������� �����������

&�

Page 45: A short course in foundation engineering

� ���� ����� ������� �� � ������� ��� ���� ��� ��������� � ��� ���� ������

���� ����� � ��������� ����������� �� ��������� �� ����� � ��

��� �������� � ������������ ���� � ��� ���� ��������� ��� ��� ������

� ������� ���( �������� �� ������� � � ���� �� ��� ��� ���� �� ���� � �

�� 9������� %���������� � ������� ������: ����� � �!� ��� ��

�������� �� ���������� �� � ������� �������� � �&� ��� �� ��������� ��

���� ��� ������ � �� ��������� ������ � ��& � ���

Remotetransducer

Digitalcontrolcircuit

± steps

Stepper motorand gearbox

Linear bearing

Analogue feedback

Pressurecylinder

Piston

Pressureoutlet

Pressuretransducer

Deaired water

(b)

(a)

Axial load

Ram in rotatingbushing

Top cap

Water-filled cell

Top platen

Rubber O-ring

Soil specimen enclosedin rubber membrane

Clear acrylic tube

Saturated porous disc

Base pedestal

To pore pressuretransducer

Saturatedpore-water ducts

Valve open duringdrainage

Cell pressure

Back pressure

Captiveball nut

��� � 2#�$ !����� ����� ��� �������� ����������� �����& #�$ ������ ����

������� ����( ��� ��������� #���������� �� 34� 1��������� 5�� $

��� �� � ����� ��������

&&

Page 46: A short course in foundation engineering

��� �������� �� ������ �� � ������� ������ ���� �� � ������� ����

������ ��� �� �� ������ �������� ��� ���� ��� ������ ������ �

����� ��� � �� �� +��� � ��� ������ ������ ��� �� ��������

��� ���� �������� ������������ ���� �� ��� �������� ������ ����������

� ��%����� ������� �� � �&��%� �������� ��� ���( �������� ��� ���� � ��� ��� �� ����� � ���

������� ���>����� � ����� ������� � �� � � ���� � ���� ����� ����

� ��� CD< ���� ���� ���������� � �� ��� ��7��!� #� �� �� �� ��*����

�� � ��������� ��� ���� �� ��� ���������������� �� ����� ����

��� ��� ����� �������� ���� �� ������� � ����������� � � ���

����� �� ������ ��� ����� � ��� ������� ���� "� �������� ���

������ ��� � ������� ���������� ���� ��� ���� ����� ��� � �������

��������� �� �� � ������� �������� � ��� ������� ���� �� ���� �� ��

���� �� ��� ��7��!� <�� � � B������ �� �� � 5;;!� B������ � 577! ���

B������ ��� /(�� � 55�!�

��� ���� �������� � ��� ������� �� ��� ��� ����� �� �� ��� ����

� ������� ����� ��� ���� ��������� ������ "� �� �������� ����� � �

��� � 2 #�$ -��������������� �������� ������� �!���� #���������� �� 34� 1���������

5�� $

��� ������ �� ���������� �����������

&�

Page 47: A short course in foundation engineering

������� ��� ��� �������� � ��� ����� �� �������� ��� �����

������� � ���� �� �� ��� ������� ����� �� �� ��� ��������� ����� �� ��

����� � � ������� ��� ��� ��������� #����� �������� � ��� �������

���� �� ���� ��� ��� ��� �������� ��� �������� ��������� ���� �� �� ����

���� ��� �������� ���� ������� � ��� �������� ��� ��������� � ���

���� � ������

��� ������� ���� ���� �� �������� ������� � ����� �������� "� ��� ����

�� ������� ��� ��������� ����� ������� ��� � B��:� ���� � ��������

��� �� ����� � ��� ������ ��� ����� ������>��������� ������ "� � �

������� ��� ��������� ������������ ������� ���������� �� ��� ����� ������ ������>��������� � ������� ������ �� ���(�� ���B��>%� ��

��� ��� �������� �� ����� � ��������� ������� ��� �������� ��������� � �����

�� ������� ��� ������� ����� ��� ����������� �� ��� ��5� "� ��� �� ����

���� ��� B��>%� �� ��� ��� �������� ��*����� ��� B��:� ���� �� ��

��� ��� � �� �������� � ��� ��� ��� ���� ���

τ

τ f = c ′ + (σ–u) tan φ′

τ

φ′ c ′

Drained (back-pressure zero)

Consolidated-undrained

Unconfinedcompression

Unconfinedcompression

σ–u

σ

Drained

uf

½ (σ1–σ3)f = su

��� � * -���������� ���(��� ����� ����������� �����

!��"�� �#� $%� �� �������� ����������� ����

%������ ���� �������� ��������� � �� ��������� ������ ��� ���

���� ���� � �� ��� ���� ����� ������ �� ����� �� �� �� �������

���� ��� ���� ��������� ������ �� .-(4�� ��� ��������� ��� ������

��� �� � ����� ��������

&�

Page 48: A short course in foundation engineering

��� ����� ������ ���� �� ����� ��� ��������� � ������� ��

��������� � ������ �������� "� ��� ��������� ��� ��� ���� � ���

������� ������ ��� ����� ������ ��� �������� ��� ����� ��� �

��� ������� ��� �������� ���� ���� ������� � ���� #������ ���

���� �� ����������� ��� �� ����+���� � �������� ��� ����������

��� ������� ����� ������ ��� �������� ������� � ��� ������

���� ��� ����� � ��������� ������ ��� ������ ��� �� ��� ��� ��������

���� ������� � ��� � ������ � ���� �.-(4� ��� ��������

���� �� -��!!�

0

0 0

0 0

0

50/γw 50/γw 50/γw

550/γw

555/γw

355/γw

155/γw

350/γw

150/γw

600

600

400200

200 400

680480280

400200 600

(c)

(b)

(a)

��� � �6 ������ �������� ��� ��� �������� ���� #�$ ����� �������� ���

���� �������� ����� ����%�� ���� �����& #�$ ����������� �� ����

�������) ��������& #�$ ����������� �� ����� ���� �� ������) ��������

��� ������ �� ���������� �����������

&�

Page 49: A short course in foundation engineering

7�������� ����

��� ��������� ��� �� � ���� �� ����� �������� ������� �� � �� ��

��������� � �--� '-- ��� 3--(4�� ��� ���������� )������ ��� ��

��������� �� ��������� ���� �� ����� � ����������� � ����� ��� ����� �

��� �� �(� ���!� ��� �� �������� �� ����������� ����� ��� ,���� �

��������� � ������ �������� ��������� ��� ��� �������� �� ���

���������� �� ���������� ��� �������� � ��� ��� ����� ������

��� ���� �� � ������� �� ��������� ��� ��� ��������� ������ �� ��� �

����� �� .-(4� ���� �� -��!!�

��� ��� �������� ��������� ��� ���� ���� ���� � � ��� ���� #�

��� ������������ ��������� � �� ������ ���*�� � � ��� ���������

������ ��� ��������� ����� � �������� ��� ���� ��������� ���

�������� ��������� ������� ����� ��� ���� ������ �� ������ �������

�� ��� ���� ������ �� ��������� ������ ��� �������� ��� ��������

���� �� -��!!� ����� ��� ��������� �������� ��� ��� ���� �� ����

�������� � ��� � ���*�� B��:� ���� � �� ����� � ��������� ������

���� �� !�

"� ��� �� ���� ���� ��������� ������� ������ �� ������ � �� � ���

��� ��������� ������2 ���� � � ������� �� � ��������� ��������� ����

�� � ��� �� �������� �������� �� ������ ���� ������� � ��� ����

τ: k

Pa

τ: k

Pa

c–u (1)

c ′–u (1) c ′–u (2) c ′–u (3)(σ–u): kPa

c–u (2)

c–u (3)

u–d (1)

u ′–d (1,2,3)

u–d (2) u–d (3)

155355

555

235155

200

280

390

480

400

680

600

730

1080 σ: kPa

22˚

70

10

��� � �� !����� �������� #0�$ ��� ������������0�������� #�0$ ��������

����������� ���� 8���9� ������� �� ����� �� ����� ������ ��� �������%� ������

��� �� � ����� ��������

&�

Page 50: A short course in foundation engineering

� ��� ���� � � �������� ������ ���������� � �� � �&�� ��� ����������

������� � ��� �� �������� �� �� � �&��� ���� ��� ��� �������� ������

���������� �� ��� ����

)������ � � ��B��:� ���� � ���� ������� � ��������� ������ ���� ���

�� ���� �� ����� �� �������� "� ���� � �������� ��� B��:� ���� ��

��� ����� �� ���� ��� ��� ��� ������>��������� ���� �� �����

-�����������0�������� ����

$��� ����� � �������� �������� ��� ��� ��������� � ����� �� ���� ��

� ��� �� � ����� ����� ��� �� �������� ������ � ���( �������� �

--(4� ���� �� ���!!�

���� ��� ������ ���� ��������� ��� ��������� �������� � ��� �������

���� ������� ��� ���������� �� ��������� ��� ��� ���( ��������� ���

��� � ��� ��������� �� ������� � ��� ����� �� � ��� ���������

��������� ��� ��������� ��� ������� � ��� ����*���� � ������

����������

���� ��� ��� ������ ���� �� ��� ����� ������� ����� ����

���� �� �� � ��� ��� ��� ��������� ��� ���� ���� � � ��� ���

�� ��� ��������� ������� �� ����� ���� �� ���!!� /������ �� ����

����� ��� ��������� �� ���������� ������ � ��� ������������� �������

��� �������� ���� ���� � B��:� ���� �� � ��������� ����� ���

�������� ���� �� !�

200 400 600

600

600

1080

400

400

200

390 730

200

100/γw100/γw100/γw

155/γw

235/γw

70/γw

(a)

(b)

��� � �� ������ �������� ��� ��� ������������0�������� ����

#�$ ����������� �� ���� ������� 4������� �� ��� ������� �� �66 '�&

#�$ ����������� �� ����� ���� �� ������) ��������

��� ������ �� ���������� �����������

&!

Page 51: A short course in foundation engineering

4������ ����

��� ��������� ������ ����� ������� ���������� ��� � � �� ������� ��

������� �� ������� ������ /���� �� ��� ���� ������� ��� �������� ��

������� ��� �� � ����� ���� �� ����� ��� �� �������� ��� ������ ����

�� &��!! ��� ����� ���� ���� � ��� ��� ���� �� &��!!� #� ��� ���

��������� ��� ��� � ��� ���( ��������� ��� ��������� �������� ��� ����� �

������� ��� ��� ��� �������� ���� �� '!�

��� ���� ���� ������� ��� ������ ����� ��� �� ���� �� ��������

��� ���� �������� ������ � ���� �� .!�

200 400 600

600

600

1230

400

400

200

350 785

200

100/γw 100/γw100/γw

100/γw 100/γw100/γw

(a)

(b)

��� � �� ������ �������� ��� ������� ���� #�$ ����������� �� ����

������� 4������� �� ��� ������� �� �66 '�& #�$ ����������� �� �����

���� �� ������ 4������� �� ��� ������� �� �66 '�

τ: k

Pa

τ f = 10 + 0·404 (σ–u) kN/m

2

10100 250 300 500 685 1130

22˚

σ–u: kPa

��� � �� ������ ��%����� ��� ������� �������� ����������� ����

��� �� � ����� ��������

&"

Page 52: A short course in foundation engineering

7����:��� ����������� ����

# ������� ���� ��������� ���� �� ����+��� ��������� ����� ��� ��

������� �� � ��������� � ��� ������� ��������� ����� ��� �� �������

�������� � ��������� � �� �� ����� � ���� ���� � ��� �� �� ��������

�� � ������ �������� ��� �� �� ��+��� �� � �� ��������� ���� ���

�& � -� ��� ���� �� ��������� ��� ��� ��������� ����� ������� ��

�� � ���� � � �� �� ���� �� ��� ��5�

������ ����� �� ��� �������� ����

��� � ���� � ������ B��:� ���� �� � ��������� ��� ��� ��� ���� ��

��� ��� � � ������� ������ � ���� ��� 0�� ��� � ������� ����

��� �� �� � � � �� ���� � �� "� �� ����� � � � ��� ����� ���� �

��� B��:� ���� � �� ���� �� ��� �� 3� ������ ��������� ������ ����� ��

��� ��� ����� �� � �� ��� ��� ������>��������� ������� ���� ��� ����

�� ��� �� ;�

� ����� ��� ��������� ������ ����� ������� ���������� � ������ ���� ��

����� �������� � ��� ������ ����� � ��� ������ ����� ��(�� ��� � ��

� ���� ��� �� � ��� ��� ��������� � ��� ������� ����� ������ ���� �� ;

����

�� � ; ����� ��� &��� � ���� ���� �� ��� '�

τ: k

Pa

τ: k

Pa

(σ–u): kPa

σ: kPa

u–d

u ′–d

c ′–d d ′

c–u d

785730480400355

155

10022º

��� � �� -���������� ���(��� �������� #0�$) ������������0

�������� #�0$ ��� ������� #�$ �������� ����������� ����� ��� ��������

����� �

��� ������ �� ���������� �����������

�'

Page 53: A short course in foundation engineering

4 ���� ������� ���� ���� �� �� ���� ��� ���� � � ��� ��� ���������

��������� � ��� ����

�� +����� #�**�� *���� �� ����%��) ������ � 0����� � *�� ��� 9�����������: ���� �� �� ���� ��� ����

���� �� � ������*�� �� �� ���� � �� ����� ��� ������� ��

����� ���� ��� 1��(�� ��� ��������! ��� � ��� �� ���

� ���� � �( ���� �� �� ����� � ���� $����� � *�� ��� �����

��� �������� � ���� ���

�� ���� ��������� � � ���� �� � �� �� �� ����� � ����������

� �������� �������������� ���� �� ������������

&� 8�� ��� ���� ����� � ���� ��(� �� � ����� �� �� ������

����� ��� ������ � �� ����� ������ ������ ����� ���!�

6���� �� �������� ���� ��� ����� �������� �� ��� ���� '!�

(σ′1 + σ′3) / 2

(σ1

– σ 3

) / 2

(σ1

– σ 3

) / 2

Failure line

Failure line

(a)

(σ′1 + σ′3) / 2

(b)

��� � �+ !����� �������%� ������ ����� ��� �������� �������� ����������� ����� �� #�$

����� ����<���� ���!& #�$ ����� ����<����� ���!

ττ m

ax =

(σ 1

–σ3)

/ 2

(σ–u)

φ′

θ

σ′3 σ′1

σ′1 + σ′3 / 2

c ′

K

Failure envelope

Failure line

��� � �, ����������� �������������� �� ��� ����� �� 8���9� ������ ��

������

��� �� � ����� ��������

�(

Page 54: A short course in foundation engineering

���� ,��� ����� ���� �������� ������ ���� � � � ���� ;!

������ �� ���� ���������

'� 8�� � ����� ��� ��� �������� ����� @� � � ��� ����

������� ��� �������� �� ��� ��� � ������� ����� �������

��� �� � � �������� ����� ������ �� �� �� �������� ���

��� ��� �������� ������� ���� �� &� %��� �������

������ ���� ���� ��� �������� �������� 8��� ��� ����

� ��� ��� �������� ����� ���� ��� ��� � � ��������� �����

�� �� �

.� 8�� �� ������ ����������� � ������� ���� ��� ����� �����

������ ������ � � ��� ���� �������� ����� � ���� �

������� ��� ��� ������ ��������� � ����� �� �!� ����� ��������

����� � �� ��� ��� ������ ����� ��� ������� ��� �����

��� � ������ ��� ������ E��:� ��� �� ��� 4����:�

���� ���������� � ���� �������� ����� ��� �����������

3� 8�� ������� ��������� � �� �� � ������� ���� ����� ����

����������� ��� �� ��� ��� ��� �������� ��(� ���� ��

��� ��� ������ ���� � �� �� ���� -!� 8�� �������� ��

���� � �� ��� ��� � ������ ����� ���� ���� �� ����� ���

���������� )����� ��� � ��� � ������� �� ���� ������� ��� ���

� �� ��� +� ��� ���� ��� ��� �� ��� �������

;� <������� ���� ��������� � � �� ���� ��������� 9������������

���: ����� � �����! ����� ��� ���� ���� ����� ���

�������� ������ � ������ ���(��������� ������ ��� �

��� ��������� ������ ����� �� ��������� ��� ���� ���������

B������ � ��� ����� ������ � ��� ������ ��� �����

������� ���� � ��� ���� �������� � ��� �������� �������

������� 6������� ���� ��� ���� � ���� �� �� � ��������� ��

��� ��� � ��

7� <� �� � ������ �������������� ������� � ��� ������ ������

����*������� ��� ��� ������� ������ ������ ������ ������ ����!

����� ����� ����� � ��� �������� ���� �����*��(�!�

���������� ��*������ ���� ��������� � ��� �� ����� ��

��� � ���������!� ��� ���������� �������� ���� + �� ���

������� � ����� ���(�!� ���� ��� �� ��� �������� ��

��������� ����� � ��������� ���� ����������

5� D �� � 1��� �� ���� ����� �� ��� � ��� D �� � 1��� ��

����� ����� �� ��� � ������ ���� #��� � � ����������

��������� ��� � ��� ���� ��������� ��� ����� ��� ���� ���� ���

-� /��� � �������� ����������� � ��� �������� ��� ��� ����

����� ��� ���������F! � ��� ������������ �� ��� ��(��� D

�� ��� ��� ���� ����������� � ����� �� � ���� ��������

����� > ��� C ��� 6� � � ��������������F

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 55: A short course in foundation engineering

� 8��������� ��� ��������� �� ��������� ��� ���� G��

��� � ���� ��� ������ ��� � ��� 6�� ��� ���� �� � ���� � ��

���������� �� �� ��� �(� � � �� ������� ����� ��� �������

��� ���� ��� ���� ���� ������� ��� �� ��� ������ � %�����

�� � ������� ��� ���� �� � ������ ���� ���� ��� ������� �

������� �� D ���� ���� ��� 9������ ����:H

�� D�+�� ��� ������ � ��� ���� ��� ������ ���� ��� ������ ����

�� ������ � �� ��� ������� ���� ���� � ����� �� �� ��� ���

���������� ������� �������� ��� ������ ���� �� �� ��

���������� ��������������� ��� � ���� �� �� �� ���

�� �� �� ������ ����������� �� ��� ����������� � ���

������ ��������� � ����� �� �� ����� ��� ��� �������� ���� �

������� ��� �������� ��������� = �� ����� �� �� ����

&� B������� � ��� �*������� ��� ����������� �� ������� ��(��

����� %� ������ ��� ����������� ���*���� � ��� ��������� ���

���� � � �������� @�� ���� 9����: �� ��� ��� � 9��������:

�������� � � ���������� ��� ��� �� �������! ��� 9��� ����:

����� � ������� � ��� ��������I �� ������ �� ������

������ ����� ��+���� ��� ���� �(� � �������� �����������

��� � � ��� #ID �������� ��� � ��� ���� � �� '-53!� %��

���� � ���� ���� (��� ������� ��� ��� ��������� ���

���������� ���� � ������ � ������ ���� �������� 8�� �

���� ���� � �( �� � ���� �������� ��� ���������� ���� �

������� ���� ��������� ��� ������� � ����� ����� ��� �

������ ��� ������� � � ������ ������� �����

'� D��������� ���� ��� ���� � ���� �� ���+����� � � � �

������ ���� � ������������ ��� ������� E� � ���� �� �����

��� ��� ������ ���� ���� ��� ���� �� ���� �� ��� ��! � ��

������ "� ��������� ����� ���� ��� �������� ������������

��� ���� � ���� ���� �� � � ���� � ������ ���� ��� ����

����� ��� ��������� ��� �������������� � ��� ���� �� )� ����

� ��� ������� �� ��� � ��� 6�������= 99� �� � �� � ���

� ���::�

.� <�� �� ��� ������������ ������� ���� � ��� ���� ��� �����

������ ���� ��� ������� ��� �� ������ ��� ��� ���� �

���� � ��� ��� � � ��� ������ � ��� �� �����!� 6����

��������� ����� ��� ���� ���� �� %������ ��� ���� ���� ���

���� �������� ��� ������� ��� ����� ��*����� �� ��� ������

� ��� ����� %������ � ����� ��� ������������ ������� �� �

���� ����� ����� ��� ���� �� ���� "� ��� ������� ���� �����

����+���� � � ����� � ���� ��� �������� ��� ��

������ ��� ����� � ��(�� ��� ����� ��� ���� ��� ��� ����

���� ��� � �� ��1������

��� �� � ����� ��������

�&

Page 56: A short course in foundation engineering

,��) *������*���� �� �� ����� ����� ���������� ������� ��� ����+��� ��������� ����� ��� ��� ������� ������

����� �� ���� �� � � ������� ���� �� � �� ��� ��� ���� ��

���� �� ��� ���� �� � ���� ���� ��� ��� �� ��� ���������� �����

���� �� � ��� �������� ��� ����� � ����������� �������� ��� ����

� �� �� ���� ������� � ��� ���� � �� � ���� �� ����� ��� �(� �

��� ������� #� ����� ����� �� �� ��� ��������� ����������� ���� �

��� ��� ����� � ��� �� ���� �������� ����� ���� �� ��� �������

���������� ���� �� ����� �� ���� �������� ��� �����*���� � ����� ��� ��

� +��� ���� � ��� ����� ����� ��� ��������� ��������� � ��������� ��

�������� ����� ������� �� ��� +� �� �� ����

��� ������������ � ��� ��������� ����� ������� �� � � ����������

�� ��� ���� � � ��� ������ �� ���� ���� ����� ��� ���������� ��

��� +� � � ��� ��������� �������� # ������ �������� � ���������

����� ������� ���� ����� �� ���� �� ��� �� 7� �� ��� ���� � ����

������ ��� ����� � ������� ������ � ���

#� ��������� � ��������� ����� ������� ��� �� ������� ��� � �����

���� ������ �� ����� �� ��� �� 5 ���� ��� �� �������� ������� ��� ����

� ��� ��������� ����� ������� � ��� ��������� ��������� ��������� �����

��� ��� � �������� ������ 4"� �� ������ ���� � ��� ������ ������

� ����

0 050 50 100

Undrained shear strength : su kPa

LL=75PL=24LL=80

PL=25

Heavily over-consolidatedclay

Normally consolidated

clay

10

8

6

4

2

0

Dep

th b

elow

gro

und

surf

ace:

m

Su

p ′= 0·3

��� � �2 !����� %��������� �� �������� ����� �������� (��� �����) �����

=����� ��� >���� #�*,�$

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 57: A short course in foundation engineering

#� ���� �� ��� � �� � ��� �� �������� ������� ���������� ���

������� ��� �� ����� ���� � ��� � ��� ���� � ������� ��� +� �

����������

�� �� ���� ����� -������ +� � ����� ���� �� � ����� � ���������� ��� �� ���� ��������� �����

�������� ���� ������� � � �������� ���� � � ����� ���� ���-!� ��� ����

�� �������� ��� ��� � �� �� ��� ��������� ��������� ��*�� �� ��� ��� �

��� ����� ���� ��� �� ��� � �� ��������� �� � ������� � ������ ��*��

�� ������� � � ������������� �� ������� �������� ��� ���� �� ������� ��

����� �� @�� �� ��� �� ��� ��������� ����� ������� �� ��� ������� ������

���� ��� ��� �� ��� ��������� ����� ������� �� ��� ������� ���������

���� � � -���������!��������� ������������ ���� :��� ���������� #�����

=� 266�" �*2,$

%��������� ��� � ���������� 8�������� �����

������� �(4�!

J��� ����� )���� � � ���� ��� .-<���� %���� �� �� ��� �� ��� +���� ;.> .-

���� %�� �� �� ��� �� ��� +���� �� ����

��������

'->;.

<�� $��� � �� ��� �� ��� +���� �->'-

J��� ��� $����� ������� ��� +���� ����

�*������ �� ��� +��

��-

0·50

0·40

0·30

0·20

0·10

0

s u /p

′ rat

io

0 10 20 30 40 50 60 70

Plasticity index: PI

��� � �* .����������� ���(��� ���� ��� ���������! �����) ����� =?����

��� ������ #�*,6$

��� �� � ����� ��������

��

Page 58: A short course in foundation engineering

���� ��� ������� ��*�� ��

� 4�

�>��� �

4

&���

���� .�

����� > �� ��� ���� ����� ��� 4 �� ��� ���� ��������� ��� �������

���( �������� ��� ��� ���� ���� ������ � � � � ���� �����

���� �*����� �� �� ��(����� ��� ��� ��� ��� � � �� � ��� �� ���

��*�� �� ���� �� �� ����� ���� ��������� ����� � �������� ������

"� �� ���� �������� � ������� ���� ��� �� �� ������� ���

��� � ��� � ��

�������

� 4�

�>�4

&

��� � ��

����� �� � �������� ������� � ��� �����

��� �� ���� ����� ���� ��� �� ���� �� ��������� ���� ��� ��� ����

� �� �� ��� ��������� ������������ � �� ���� ������� ��+ �� �� ����

� � ���� ����������� ��������

<�� ����� � ����� ���� �*������� ���� ��� �������� ��� �� �� ����

����� ���� ��� ���� +���� ������ � ������ ���� ���� ���� � ������� ��

������ � ������ � ��� ������� ����� ��� ��� ���� �������� ��� ���

��� ��� ��� ���� ������� ��� ��� ���� ��� ���� �� ��������� ��� ������

�������� � � ��� ������

"� ���� �� ���������� ���� ��� �� ���� ���� ������� � ������ ������� �

����� ������� ��� ������� ��� ��*�� ��� ������ �� ���� � �����

�������� �� �� � �� ����� � ����� ������� �������� �������� ���� ���

��������� ����� ��������

Torque

��� � �6 .������������� �� ��� ����� %���

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 59: A short course in foundation engineering

�� )��� ��*���� �)���.)�� �� ����"� ��� ������� ������ � ��� ���� �� A��� � ��� ��� �� ���� �

������� ��������� �������� � �� ��� �� ���� � ������ ������� �

������ ����(� � +������ � ���� "� ����� +������ � �� � ���� (���� ������

���� ��� ���+�� �� �� ����� ������ �� � ������ ���� ��� �������� � ���

������ �� �������������� � ��� +������ �� ���� �� � �� � ��� ��

��,����� ��� �������� � ������ ����� <�� ��� � ������ ���� ��

����� �������������� �� ������� � ��� ������ �� ����������� ��

��� ��� � "� ��� ���������� ����� � ����������� ���� � ����� ���� ��

���� �� � �������� ���� ��� ���������� �� �������� ��� ���� �������

���������� � ������� � ������ ����� ��� ������� ��������� ����� �

&7�� ��� 57�� �������� ��������� ��� � ��� ��� ���+����� � ���

������ � ��� +������� 0� � ��� ��� �������� �73.��! �� ���� � ���

���� ������ ������� �� �� ��� ���� � � ���� �� ����� � ��� �

�������������� ��� � �� � "� ���� ����� ��� � ��� �� ���� ��� ���

��,����� �������� � ��� ������ �������� ���� ����� �� ����������

#� ��� ���� ������ �������� ����� �� ���(�� � ������ ��� +� �

��������� ����� �������� ��� ��� ����������� ���� ��������� �����

������� �� ��� ��� �� ��� ��(�� ���� � ��� ������� � ��� ������� ����

���� �� ��� �� ��� ��� ���������� �� �� � ��� �� � ������ ��������

�� �� �����

00

5

100 200 300 600

Shear strength: kPa

10

15

Dep

th b

elow

gro

und

leve

l: m

865 mm dia. plate tests38 mm dia. triaxial98 mm dia. triaxialPenetration tests

Sand and gravel

Soft brown clay

Brown and greymottled clay

Stiff grey clay

865 mm dia.plate tests

400 500

��� � �� -��������� �� �������� ����� ��������� ��������� ���� 2,��� ��������

����� ����� ��� �������� ����� �� �2�� ��� *2�� �������� ��������� �� 5����� ���! ��

-������) ����� 8������� #�*+��$

��� �� � ����� ��������

��

Page 60: A short course in foundation engineering

���� � �&������ ��� ����� ����� ���� �� �������� ����� ����� ��� ����+���� � ������� ��� ����������� � �����

������� �� ��� ��� � ����� ���� ��� ������� ��� ���� �� ������� �

��������� ��� ���� ��� ���� ��������� ������� �� ������� ����+����

������ ����� ������ ��� ����������� � ����� �������� ������� �� �

��������� ����� �������� ��� ��� ���� � ����� ���� ��� ������� �� ������

����� ��� ������� ���������� �� ���� ����� ����� ���2 ��� ������� � ���

��������� � ��� ���� �������� � ���� ���� ���� ��� ��� ������ � �����

����2 ���� � ��� ���2 ���� �� ����������� ��� ���� � ���� �������� �

���� ���2 ���� ������� ���� �� ��� ������� ����� ������ ��� ��

����������

������� ���������/<� �������� �������� ������ ��� ��� �� ���������� ���������� �

�������� ��������� ���� ��� ��������� ������ � ���(��2 ��� � ������

��������� ��� �������� �������� ������ �� �������� ���� ��� �����

������ ������ �� ���� � �������� ���� ����� � ���� ������� ���(��

���(�� ������� � ������� ������� ������ ��� ������� ������ �

������ ����� ���� �� �� ������� ����� ����� �� �����*���� ��������

����� ��������� ��� ��������� ��������� ��� ������ �������� ������

������� � � ��������� � ������ ������ ��� ��� �������� �������

���� � ��� ��� ������ �� ������ ��� ��� � ��� ���(�� ��������� ����

���� ��� ��� ������ �� � � ��� ������� ��� ������>������ ���������

%������� �� ����� �� ��� ������� ������� ��������� ����� ������� ��

� � ����� ��� ������ ���� �� � ��� ������ ������� �� ��������� ��

#����� ��� B������ � 5;�!� ��� ������ �������� ��� �������� � �

��� ����� ���� ,��� ������+ ��� ����������� ������ ���� ��� ���� ������

��� ��� �������� �� ����� ���� ����� ��� ��� � �� ��� ������ "�

���� ���� �� ��� ����� � � ���� ��� �������� � ��� ������ � ��� ������

� �� ����� ��� ���� � ��� �������� � ��������� # � ��� ������>������

�������� ��� ��������� ��� ������ ��*����� � ��� ��� � ���� �������

���� ������ �� ��� ������ � ���� �� ��� ������� ��1� �������� ������

�������� ���� �� ��� ��������� ���� � ��� ������ � ���� ������

�� � �� ��� ���� ���������

4��� � ����� ���� ������� �� �� #����� ��� 4�� ��� � 5;�! �� � ������

���� ������� �� ������ � ��������� �������� ���� ��������� ����� "� ���

�� ���� ��� ��� ������! ���� �����(�� � ���� �� ��������� ��������

���� ���� �������� �� ��������� ���������� ��� ��1� ����������� ��

���� � ��������� ��� ��� ��� ���� � ��������� ��� ������ ���� �

��� ����� ���� ������� ���� !� ��� ������� �������� � ��� ������

����� ��� ��� ��� ������ � ��� ������� �������� ��� ���� ������

��������� � ���� ���� ��� �� ���� ���� ����!� "� �� � ������� ������

���� ���� ������� ������� ��������� ����� � � ���� ������ ���� ���

��� ������ �� ���������� �����������

�!

Page 61: A short course in foundation engineering

���� �� �������� � ��� ������� �������� ������� ���������� �������

����� �� ��� ���� � ������� ��������� ����� "� �� � �������� � ��� ����

+���� �� � ���� � ��� ������� ����������� � ��� ������! ���*���� �

���������� ��� ��������� #� � ������ �������� � ������� ���� ��������

��� +��� ������ �� %�������� ��� %��� � 5''! �� � ���������

100

100

100

100

80

80

80

80

60

60

60

60

40

40

40

40

20

20

20

200

00

0

% o

f str

engt

h w

ith θ

= 9

0 ˚%

of s

u w

ith θ

= 9

0 ˚

100

120

140

160

80

60

40

20

0

% o

f su

with

θ =

90 ˚

% of su with θ = 90˚

% of strength with θ = 90˚

100

100

80

80

60

60

40

40

20

200

0

% o

f str

engt

h w

ith θ

= 9

0 ˚

% of strength with θ = 90˚(c)

Circle, centre origin

θ

θ

θθ

Ellipse fittedat axes

Cubical triaxial cell (after Arthur and Menzies, 1971)

Modified conventional triaxial cell (after Arthur and Philips, 1973)

(a)

(b)

100806040200

% of su with θ = 90˚(d)

��� � �� '���� �������� ���(��� %��������� �� ���� �������� ������� �� �����������

�����& � ������� ����������� �� ������� (��� ������� �� %������� ���� �� ���� ��������

#�$ ������� ����� �� ����� ������ 5������� =@@��� ����) ����� ����� ��� 8��@���

#�*+�$& #�$ �������� ����� �� ������! �%��������������� A������ ���!) ����� 5� #�*,�$&

#�$ �������� ����� �� ���%��! �%��������������� ��� 5����� ���!) ����� ������ #�*,+$&

#�$ �������� ����� �� ���%��! �%��������������� 5����� ���!) ����� =����� #�*,+$

��� �� � ����� ��������

�"

Page 62: A short course in foundation engineering

���������� A � 53.! ���� �� � ������ � �(� �������� �� ��� ���������

����� ������� � � ��� � ������� ������ �� ��� � �� ���� ���-��!!�

<���� � 53;! � ��� ���� ����� ���� � ���� ������ �������� �� ���

��������� ����� ������� � � ����� � ������� ������ A��� � ��

���� ������!!� 6��� �� ���������� �� )���� � 533! ��� ���� �� ����

������!!�

C�������� ��������� � ������ �� �� �� �������� �� ��� �� � �

���� ���� � ������� ��������� ���� ��������� � ��� ���� ���� ��� ��

� � ����� � ���� � ��� ����� � ��������� ������� ��������� �������

���� ����� B��� � � 5;&! ������� �� � ������ � ��������� �������

Direct shear

Compression

Extension

Circle

Ellipse fitted at axes

140

140 160

120

120

100

100

80

80

60

60

40

40

20

200

0

% o

f tria

xial

com

pres

sion

su

with

bed

ding

hor

izon

tal

% of triaxial compression su with bedding horizontal

��� � �� '���� ������� ���(��� ��� %�������� �� �������� ����� �������� (��� ���� �!��

��� �������� ����������� ��� � ���� ���! ���� ;���� 5!��) ������) ����� 8�������

#�*+�$

��� ������ �� ���������� �����������

�'

Page 63: A short course in foundation engineering

��������� ������ ������� �������� ����� ��� ������ ����� �� �����

���� ��������� � � ���� �� �� � �� ��� G��� A���� @�� (� ���

�� ��� ������� �� ���� � C��� ����� ���� ��� <��� �� ����

�������� �� ��� ������� ��� ������������ � ��� ���� ���������

�� ����� ��� ������ ��� ��������� �� ��������� �� �� � ���

�������� ����� # � �� ������ ����� ��� �������� � ���������

����� ������� ���� ���� ���� ��� �������� ��������� �� ���� �� ���

���&�

"� �� � ��� ���� ����������� � ��������� ������� �������� �� � ��� ��

���� ������ ���� ������� ������� �������� �� ������ "� ��� �� ����

���� ����� � �� ���� ���� � � �� ��� ������� ��������� ���� ���������

� ������� ������������ ������� ���� ��������� �� ��� ������� ��������

���� ��� ��� ������ ����� �� ����� ���� ��� �� ��� ����� ������� ��

����� � ��� ������ � ��� ������� �� )1����� � 5;��! ��� ���� ��

��� � ���� /��� ��� ������ ����� �� ���� ��� �������� ����� ����! �����

����� �������� ������������ ������� ��� ������� �������� ��� �������

��� ������

)1����� � 5;�! ���� ���� ���� ��� ��������� ����� ���������������

�� ��� ���� �� � ��������� ���� ��� ���� ��� ������ ��������� � ���

���� � � -��������� ���(��� ��� ������ �� ����������� ��� ��������� �����) ������

������ ����� �����) ��� �� ��� %��� ����� �� ���� ���!) ����� =?���� #�*+�#�$$

"���� ��������� K

���� � �� ����� �������

(

A�*��� ����

(

4 ����� ����

(�

4 ��������

����� 1�

)��(( � �� '- .- 3. 7.

B������ � �� 5- 7. &7 ';

D������ � ����� � �� .� 3 &� �5

J���� ��� � �� &. '� �3 3

<�������������� & '& �. 7

D������ ��� � �� &- && ��

���� � � -�������

������� ���� ����- <��� �

����� ����

J��� ����� �����-

���� � �� %�������� $������� �����- 0������� %�������

�� ����

)��(( � �� -�;- -�'- -�' -�.5 -�';

B������ � �� -�3 -�'. -�&5 -�'3 -�'-

D������ � ����� � �� -�'- -� . -�&- -�&3 -�&-

J���� ��� � �� -�&� -�-5 -��3 -��� -��-

<�������������� -�& -� - -� 5 -� 7 -� 3

D������ ��� � �� -�&' -�-5 -��� -��' -��

��� �� � ����� ��������

�(

Page 64: A short course in foundation engineering

����� ����� ��� �������� � ��� � �������� � ��� � ��� ��� ���������

������� ������ �� ��� �������� ��� �� ���� � �������� �� �� ��� �������

������� � �������� ��� ������ ����� ��� ���� ����

������ �� � ���������

�� ��� � ��� �� ���� �� ��� ���'�

�*� �� �� ����� ���)���#� ����������� �� )1������ <���� ��� ��� �� � 5.7!� ��� ������ ���

���� � ��������� ��� ���� ��� ��� �� �� ��������� ������� ����

���.��!!� "� �� �������� ��������� � ��(� ���� ����� ��� ������ ����

���� ��� ���� �� � �� ���� ���� ����� � ��������� ������� ���������

������ ���� � ��� ��� ���� � ��� ���� � - ���� � ������� ��� ���� ����

����� ��� � ������� ��� �����(������ ����� ��� ����� �������� �����

� ��� ��� ��� �� ����� � ��� ��� ��� � ����� � ���� ���(� �

�����������

��� ������ ��� � �������� ����� � ��� � ��� ��� ������ �� ��� ��������

����� ����� ��� � �� ��� ��� � ��� ���� �� � ��� ����� ���� ��� ����� �

��� ���� #� ���� �� ��� ���.��! ��� � ��� �������� �� ��������� �����

������� �� ������� � �� �������� �� ��� ��� ����� �������� �� ��� ���� �

��� ��� ����������

# ������� ����� � �� ��������� �� ��� � ����� ���� ������� ��(�� ��

� ���� �� � ����� � ���� ���� ��� �������� ������� ������ @ �����

����� � ���� ������ ��� ���� ���� � ���� ��� �� �� �������� ���� ���

������ ��� � ����� ����� �� � ������ +������ � ��� ��� ��� �� �� ��� ����

����� �������� B��� ��� � 5; �! ���� ���� ��� ���� ����� ���� �

.��� �������� � ���� �� #����� %���� �������� �������� '>7

���� ��� ��. ���� ����� ��������� ���� ���������� � 7.K ��� ;.K�

1·2

1·0

0·8

0·6

0·4

Cor

rect

ion

fact

or k

v

su (field) = su (vane) kv

0 20 40 60 80 100 120

Plasticity index: %

��� � �� B��� �������� ���������� ������ ��� ���� ���!�) ����� =?����

#�*+�$

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 65: A short course in foundation engineering

���������� �� � ���� �������� -�. ��� ����� ���������� 0���� ��������

��� ������� �� ������� ����� � &7�� ���� ��������� ��� ��� � �(

���� �� � +������ � �� ��� ���������� ����� ���� ����� �� ���������

������ ����� ������� <������� � ��������� ��� ��� � �(� ����� ��

���� .- ���� ����� ������ ���� � � ���� ;.K � ��� �������� �

��������� �������� ��� � �(� ������ . ���� � ��������� ��� ���

������ ���� �� � �� ���������� � � ����� �������� � +������ ������

��� ����������

��*�)�� �����$��#� �� ���� ���#�*�� ��0�"� ��� ���� �������� �� ��������� �� ��� ���� �� ������� ��� ��������

��������� ����� ������� �� ����� � �� ��� ���� ��� �� ���� �� ��

�� � ���� ���� ��������� ��� ��������� ������� �� ����� ���� ��

1��(�� ��� ��� ���� ����� ���� ��� � ����������� ��� ���� ������*���

������ ���� ������ ���� �� �� ��� +� �� ����� �������� ��� �� ���

2·5

0·01 0·5

2·0

1·5

1·0

0·5

0

2·5

2·0

1·5

1·0

0·5

0

½ (

σ′1–

σ′3)

max

(kg

/cm

2 )

10 min 1 hour 1 day 1 week 1 month5 10 50 100 1000500

(a)

(b)

σc = 1·0 kg/cm2

σc = 2·0 kg/cm2

σc = 4·0 kg/cm2

Time to failure: hours

Por

e pr

essu

re p

aram

eter

: Af

��� � �� �� ������ �� ���� �� ������ �� �������� ����� �������� ��� ����

������� ����������) ����� =?����) ������ ��� ������ #�*�2$& #�$

�������� ����� �������� ������� ������� ���� �� ������& #�$ ������������

��������� �� ������� ������� ���� �� ������

��� �� � ����� ��������

�&

Page 66: A short course in foundation engineering

�������� ��� �� ����� � ��� ������� � �� ��� � ������������ � ���

��������� ����� ������� � � ��� $*�� � �� � �������� � �( ���� ��

� � �� ��(�� ��� ��� ��������� ��� �� ����� "� ��� � ��&� �����

���� ���� �� ������� �� <���� � 53;!� ��� ��������� ����� �������

� ������ ����� ���� ��������� � A��� � �� �� ������� ���� ����

������� ��� ��� �������� &7�� ����� ;3�� ������� ���������

��������� ��� � 8�' ���� �� ����� ��� ������� � &7�� �����;3��

������� ��������� ��(�� ��� �������� � �(� �� '&K � ��� �������

������� ��� &7�� �����;3�� ��������� ��(�� ��� 8�' ���� ��

������ ���� ���������� ���� �� ��� ��� ������ ����������� ������ ��

���� ��� 8�' ���� �� ������

��� ��� � ��& �� ��� � � �� ���� ���� ��� ���� � �������� �� �

������ ���������� ���� ������ +������ � ���� ��� ���� � ��� ���� ��������

���� �� ��� ���� � ������ ���� ��� �������� �� �� � �������������� �

��� ��������� � ��� � �� �� ��� ����� "� ��������� ��� � ��� � ���

�������� ������� �� �� ������ ���� ���� ����� ��� �� �� ��� � ��

��� +� ��

"� ������� � ��� ������� ����� ���� �� ��� � ��&� <���� � 53;! ���

����� ��� ���� �� ������� ��� �� ��� ���� � � � �� � ��� ���� ���� ����

3 -��� 3 -�� �*���� �� ���� ����� �� ������ ��� &-.�� �����3 -��

������� ������� ��������� ��� ��� &7�� ����� ;3�� ������� ���������

��� 8�' ���� ��� ��� ����� ����������� �������� ��������� ����� ���� ��

��� ���� �� ��� � ��'� %�������� ���� ���� ���� �� ��� ��������� �����

������� ��� ����� � ��� ���� ������� ���� � ��������� ������ ��� ����

����� � ��� ���=

� ��� �������� &7�� �����;3�� ��������� ��� � ������� 7.K

����� ���� ��������� �� �� ��� ���� � ��� � ��� "� � ��������� ���

���� �� ����� ������ ��� ���� � ��� ���� ���� ���� �� � �� & -K2

� ��� &-.�� ����� 3 -�� ������� ��������� ��� � ������� � K

����� ���� ���� ��������� �� ��� � �� ��� ����� 0� ������ ���� � ����

���� � � C����� �� ���� �������� ��@� ��� ���� �� ������ �� �������� ����� �������� ��

�������� ����������� ���� ��������� �� ���� ������ ����� �� ��� 5����� ���!) �����

������ #�*,+$

<��� � ������� ����

�������� ���!

@�����

� �����

����� ������

(K

���� �

��� ��� �� ����

�� (4� �� �( � �7K!

(4�

<������

����

&-.� 3 - . �7�� 3& '7�7 .-�; -�3�

.�� &-. 5 �;� - . �. '3�- -�.3

-�� �-& �;�; ;. ';�5 '3�' -�.;

&7� ;3 �8�'! &3 �3�5 7 5&�' 7 �5 �--

&7� ;3 �� �(�! � �7� ; 3�& ;�& �'&

&� �. �������! 5 �3�3 - �3��' � 5�& ��37

��� ������ �� ���������� �����������

��

Page 67: A short course in foundation engineering

���������� �� ��� � ��� ��������� ��� ������� � ��� ��� ��� �������� ��

��������� �����

��� 3 -��� 3 -�� �� ���� ����� �� ����� ��� � ������� 3K �����

���� ���� ��� � �� ��� �����

)����� �� ���� ��� ���������� ������ � ��� ��������� ���� ��

����� ������ ��� ���� � ��� ���� ��� ��� ������ ��� ���� � ��� ���������

������ �� ��� ����� �� ��� ���� ���� ��� �� � ����� ��������

�������� ������� � �������� ������� ��� �� ���� ����� �� ����� ���

��� � �� ��� ���� �� ����������

� ���������� ��� �������� ��������� ������� ����� ������� �� �

&7�� ����� ;3�� ��������� ��(�� ��� 8�' ���� �� ���� � ��������

����� ��� �� ���� ������� � ��� A��� � �� �� ��������� �� �� ��� ����

� ��� ��� � ���������� � ��� B��� ������ �������� �� ������� ���

��� ���� �� � ������� ��������� --�� ���� ��--�� ��� ��� �����

��� 3 -���3 -�� �� ���� ����� ������

���� � � -��������� �� �������� ����� ����� �� 5����� ���!) (��� �������� ���������

���� � :��� ������) ����� ������ �*,+$

���� (K

�����

������

�� ���� �

��� ���

����!

�� (4� �� �( � �7K!

(4�

�� �( � �7K!

��� � '---

���! (4�

<������

����

< �� �5�& '--- &-� &.�' &.�' �--

3 -��� 3 -��

����� ��

�7� ; ';�5 '7�& ' �� � 3

&-.��� 3 -��

�������

�7�� 3& '7�7 .-�7 '&� ��

&7��� ;3��

�������

�3�5 7 5&�' 7 �7 3.�3 �7.

��� �� � ����� ��������

��

Page 68: A short course in foundation engineering

������� �����

��������� ��������

�����������

���������� � ������� � � ����� �� ��� �� �������� �� � ������� �

��� ������� � �� ���� � �������� ������

� � �� � �� � �� ���������

� � � �� ������ ��������

� �� � �������� ������� �������� �� � � � ���� � ���� ��� ��

� � � � � ���� � �� �����

� �� � � �� ����� � ������� �������� �� � � ��� �������� � �

� ���� �� � � � ���� ���� ����� � �������� � � � �� ������

��� ������ � �� �������� ��� �� ����� ��������� �� � � ��

� �� � ��� ����� �������� � ����� ��� �� ��� ��� �������� ��

��� ���� � ���������� � ���� �������� ������

��� ����� � ���� � � � � ������� �� �� �������� ���� ����

��� � �������� � � �������� � ��������� �������� ��� �� �

������ ������ � �� �� �� � � �������� ������� � ����� � �������

��� ��� ������ �� �� �� � � �������� � ����� � ������� ���

������� ��� ����� � � ������ � ������ � ���

�� � � �� ��� �� ������ � �� �������

� � �� ��������� � ����� � ������� ��� ������� ����� � ��� � �����

!�� ������ ���� �� �� ��� � �����" � ���� �� ��� ��������� �� � �

��������� �� ������� � � ��������� � �� � ��������� #�����

�� � ����� � ������� ������ �� ������ �� ������� � ����� ��� ������

�� ���� � �� ����� ��� � �������� � � ����� � �� ��������

������ ��� �� �������� ����� � �������� ������ �� ��������

������ �� ��������� � �� � �������� �������� � �������� ��

������������ ��� �������� �� � ������� ������ �� � ��� � ������

��� ������� ��� ����� ����� � ���� �� �� ������� ������ ���� � �

�� � ��$ ��� �������� � �������%��� � ������� ������ � ���� �

���� ����� �� �� ������ ���� � ������� � � � ���� � �� �����

�����& ' ���(� � ������ �� ��� ) ��� �(� ��� � �� ���� ���������

Page 69: A short course in foundation engineering

���� �� ��� �� � � ��������� ������ � � ����� � � ����� !� � *�+

� � � ������$�� ��������� ����" � ������� ������ � � ��� � ������

��� � � � ������ � �� ��������� �� � ���� � �� ,���� ��� ) �� �

!�-./" � ������� � � � ���� ������ � �� ��������� � �� � �����

� ���� � �� ������ �� �� ����� ������ � ���� 0���������� �����������

���� ������ � ����� �� � ���� � �� ��� ����� ������ � ����� 1������

��� ����� �� ��� �� �������� � ����� ������� � ��� ����� � �����

� ���� �� ��� ������ � �� ��� � � ����� ������ �������� ��� ��

���� ����� ���� � � �������� � � � ����� �� ���� � ��� � � �����

�� � � ���� � ���� �� �� ����2��� � � �����2���� ���� �

��� � � ����� �� � � ���� � ��+� � ����� �� � ������� ���� �� �

���� �� ����� � ��������� �� !��� ������ 3������� ��� ��������("�

������ ��� ���� ������ ��� ������� ! � 3������(" ������ � �������

��� �� ��� ������ ��� �������� ! � 3������("� ���� �� �� � ���� � �����

���������� ������ � �� ������� ���� �������� ���� �� � � � ����� ��

��� � ���� ��� �� �� �� ������ ������� �� ������ ���� ���� �� �

��� �� ������������� ��������� ����� � ���� �� ��� �������

� ����� � ������� ��� ��� � ��� ���� � ��� ������ �� � %����

����� 4�������� � ��� � � ������ ��������� � ��� � � ���������

������� ��� ��������� ,������� �� � ����� ��� ����������� �� ��

������ � ��� ������ �� � ��������� � �� ��� ����� � ������� �� �

� ����� � � ������� � �� � ��� ���� ��� � ��� �� ���� �� �� �����

��� � � � ��� ��� �� � ��� �� � � ���������� ������ �� 5�����

��� ,����� !�-67" ��� �� ) �� � ��� ,���� !�-68"�

� � � �� ���� ���� ��� � ������ ������ � ��� �� � ��� � � ������

� � ������� � ������ ������� �� ������ � ��� � ���� ����� 9� � ���

������� � ����� � �������� ��� �������� �� � ������� �������

����� � ����� �� ��� �� ��������

��� �� ��� � �������

:���� �������� �� ��� �� ������ �� � � �� � � � ��� � �;���

������� !9��� ���" � ������� ����� ��� ����� �� � ������ ;��������

� ������� ���� 9 � �������� � ��� �� ���� �� � 9��� ���!�" � � �����

���� � � ������� ���� � ��� � �� � ����� ��� ��� �� � ��� �

�� � ���� � � ��� ����

�� �������� � � � ��� �������� ����� � ���� ���� � ����� �������

�������� ���� ������� �� ����� � � �������� ������� � � � ����

���� !9��� ��7!�""� ��� �� � ������ � ����� �� ��� ���� ���� ����

������ � � ������ � �� ��� � � � ���� ��� � � �������

��������� � � ��$ ��� ��� ������� � ���� !��� 9��� ���8"�

� ���� �� ���� � ���� �� �������� � ��� � �� � � �������� ����

��� �� ���� ��� ������ � � ��� �� � � ������ <����� �� �

�� ���� � �������� �������

��

Page 70: A short course in foundation engineering

B

Diameter = B

0B

0·5B

0·01 q

0·1

0·1 q

1·5

1·0

0·5

1·0B

1·5B

2·0B 0·5B 0·707B

Uniformpressure, q

Uniformpressure, q

Uniformpressure, q

(a)

(b)(c)

Pressurebulb

0

2·0

1·5

1·0

0·5

0C

CBB

B

C ′

C ′

B ′

A

0·7

0·6

0·5

0·4

0·2

0·9 q

0·9 q

0·7

0·5

0·3

0·2

0·1

0·050·01

0·6

0·8 q

0·2

0·3

0·4

CL0·3

A

���� ��� ��� ���� � ������ ����� �������� ������ ������� ��� ��� ��� ��� �� � ��� ����

���������� ��� ���� ���� �� ������ �� �� ���� �� !"#$ ��# � �� ��� ���$ ��# ��������

��� ���$ ��# �%���� ��� ���

(a) (b)

���� ��" &� ����� ��� ��� �� � ������ ��� �������� ������ �������� �����

��� ��� �� � ��� ���� ����������� ��� ���� ���� �� ������ ��# �������

��� ����$ ��# ����� ��� ����

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 71: A short course in foundation engineering

�������� ���� �� ������� �� ��� ���� �� � ��� ��� ������� � � � �

���� � � ��� �������� ��� �������� �� � � ����� � � ���� � �

� ��� ���� � ���� �� ����� � ���� ���� ������� �� ��������

������ !9��� ��7!�""� ��� � � ��� �������� � ���� ����� � ���� ����

�� �������� �� � � � � ������$�� ������� � ����� =� :� >����(�

���������� ������ � ����� �������� �� ���� �� ��� � �����

��� ������� ��� ����

'� ������ �� ��� �� � ����� �� ��� �� �� ������� �� �� ���� �� ��� ���

������� � ��� ��� � � ����� �%��(���� �� �� �� ������ �� ��� ��

�� ���� �� ��� �� �� �������� ��� ����� ���� ��� �� ������� ��)

����� ���� �� ��� ������� �� �� � ������ ������ �� ��� � ����������

����� �� �� � ������ � ��� ����� ����� ��� ����� �� ���������

�� � �� ������ ���������� �� �� ������� �� ����� �� ������ ���

��������

��������� �� ������ ������

�� � ����� ��� � ����� ��������� ��� � )� ����� � � � ������ ������ ��� � � �������� � ����� � �������

�� � ����� �� ?����� =4����� ��� @4������� !�-+." ��� � �� ��

9��� ���� ��� ��� ����� � �������� �� ������� ����� ����� �

��� �� � � ���� ���� � ���� ������� ���� � ����� ���������� � ��������

�����

�� ������ ��� � 9���� !�-8/" ����� �� 9��� ��8 �� � ��������� �������

�� ����� ������� � ������� ����� ����� � ������ � ���� ����

� ���� ������� ���������� ������ ��� ��� �� ���� � � ����� ���������

� � ����� ��� � �� � � ���� ���� � ���� ���� � � ���� ��������

��������� � �� ���������� ������ �� ��������� � �� ������� � �� ��� �

��� � � � �� ����� � �������� � � ��� � � �� � � ����� �� � ��

����� � �� � ��� ���� �� � ����� ��� ������� ��� 2��� � ���������

� ������ ��� �� �� ����;�� ��� �� ������� ������� � � ��

����� � ����� � �� ����� � ���� �� ������� ������� � � ��

�� ��������� � ��� � ����� � ������� � �� ��� �� ����� � �

� ������ � � � %��� �� ���� �� ���������

9 � �������� ������� ������� ����� �������� ���� ���� � ���� �����

� ����� � �������� ������ �� 9���� ��� � ��8� � ��� ����� ��

0�����2 !�-87" ��� � �� �� 9��� ��+ ��� �� ����� � �� ����� � ����

�� ����� ����� � ��������� ����� ��� � � ��� � ��� �

����� ����� �� ��;����� �;���� � ����� ���� *+ !9��� ��+"� �� �����

������� �� � ��� ��� � � ��� �� � � �� �� ;���� � !����

������ � ����� � ����" � ���� � � ����� �� � �� ������ ��

�� ���� � � ������ � ������� ��� ����� �� � �������� ,� �

� ��� ���� ��� �� � � ������ � � ������ ����� � � � �����

�� ���� � �������� �������

��

Page 72: A short course in foundation engineering

Ground level

Water level

B

q

q

z

uo p ′o ∆p

∆p /

q

∆p = Increase in vertical stress

Effectiveoverburdenpressure

1·0

0·5

0·1 0·2 0·5 1 20

5 10 20 50z / b

Circle

Square(L = B)

L = 2 B

L = 5 B

L = 10 B

L = ∞

���� ��� -� ������ ��� �� �������� �� (�� ���� � ���� ����� �� ��� �� �� �������� ������

������� ��� ����� �� �� .����� +/����� ��� 0/������� �� 1!#

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 73: A short course in foundation engineering

������� �� %2)�� �� � ����� � � ��;����� ��� ��� � � � �� ��

;���� � �� � ����� �� �� � *�**�,%2)��

��� �� ���������

�� � ���� � �� ,���� ��� ) �� � !�-./"� �� � ������� � �� � �� %���

������� ��� �� ������ �� ������ � � � ������� ������ �� ���

0·25

0·24

0·22

0·20

0·18

0·16

0·14

0·12

0·10

0·08

0·06

0·04

0·02

0·10·00

0·01

Val

ues

of K

Values of n = L /z

0·02 0·04 0·060·08 1·00·2 0·4 0·6 0·8 102 4 6 8

m = ∞

m = B/z n = L /Z

Y

L

z

q per unit of area

N

Z

B

∆ σz = qK

Note = m and n areinterchangeable

m = 0·0

m = 0·1

m = 0·2

m = 0·3

m = 0·4

m = 0·5

m = 0·6

m = 1·4

m = 1·2

m = 1·0

m = 0·9

m = 0·7m = 0·8

m = 1·6

m = 2·0

m = 3·0

���� ��2 '������� ����3���� � ��� �� �������� �� (�� ���� � ���� ����� �� ������ �� �

�������� ������ ������� ��� ������� ��� ���� �� �� ����� �� 24#

�� ���� � �������� �������

��

Page 74: A short course in foundation engineering

A BInfluence value 0·001

Scale

���� ��1 '������� ���� ��� �� �������� �� (�� ���� � ���� ����� � �������� ������

������� ��� ���� �� �� ,�����5 �� 2"#

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 75: A short course in foundation engineering

����� ����� ���������

�$ �� �

����$ � ���� � ������� ���7�

���� �� ��� �� ��� � ������ ��������� � � � � �� ������� ���� �����

� ����� ������ �� ��� �����A ��� �� ��� �$� ��� � ������� ����

� � ����� �� ��� �� �� � ��2���� � ��� ������

�� ������ � � �� �� %�� ��� � � �������� � ���� ����� � ���� ��

���� ������ �� ���� ����� ������ � �� ��� �� ��� �� �������� �

���� � � � � �� ��� � � ������ ������

�$ �%+'

�������

���� % �� � � ����� � ��������� + �� � �� � ������� ������� � � �

� ����� � ��� ' �� �� �������� ��� � ����� �� ������ � ���

�������� �� ������� ��������� � �� ��� ���������� ������ � ��� � ���� ���� �� � ����� � ����� � ���

��� ���� �� ���� ���� � � ���� � ����� � � ������� ���� ����� ��

������� � ���� � ������ � � � ����������� � � ���� ������ ��������

� ���� � � � � ��� ��� � ���� ��� ��� �� � ��������� � � ����

� ���� � ��� �� ��������� �� �� ������� ������ � � ���� ��� ��

��������� !���� � � *�+" ������ � ��� ��� � � ���� ��� �� ���� ��� ���

������� ����� �� ���� ����� � ��� ���� ��� � �;��� � !���" ��

�� � �� �%+'���

���8�

���� '� �� � �������� ��� � � � � � �� � *�+ ��� �� �� � � �����

��������� �� � ��������� ������� ����

�� � ����� ��� � ����� ������� ��������� )� ����� � � � ������ ��� �� � ����� �� ?����� =4����� ���

@4������� !�-+." ��� ����������� �� #������ ��� #������ !�-6/" ���

� �� �� 9��� ��.� �� ��� �� ����� ������� � � �(����� ��������

������� � ���� ���� � ����� ������� ������ ���������� � �������� ��

����� �������� �� � ��� � ��� �� ������� �� ������ ��� ��� �����

������ �� ������� �������� ��� ������ �� � �;��� � !��8" �����

'� � �*���

���������� ���� � �� �� %��� ��� ��� ��� ���� �������� � ���� �

������ � � ��� � �������� �� ������ ��������� �������� �� � ����

������ B��� ��� ������� ����� ��� � ���� ��������� ��������

�� ���� ���� � !�-.6" �� � �� � � ������ � � � ����� ��

�� ���� � �������� �������

��

Page 76: A short course in foundation engineering

��� �� ���� ����� � � �������� � � ������� �� �� � ���2��

����� � ������� ������������ ��� ��� � �������� ���� �

� ���� ���� � � �� ��� ���������� ������� �� ��� ����� �� 9��� ��.

��� �� ���� ��� �� ��� � ������ � � � �� ��� �� ���������

� ������������ ����� �� �� �� ����� ����� � � ����� �����

�� ��� � �� �� ����� ����� �� ������������ ������� ��� �� �

��� ��� ���� ������ � � ����� ����� ������ � � ����� ��������

�� ��� ���� ��� �������� ���������� =� ��������� � ����� �

� �� ����� ����� �� �� ��� ���� ������ � ������� � ������� �

� ��� ����� ��� �� � ��� ��� ������ ���� � ������ ��

��������

L = lengthq

B

D

H

ρ = µ0 µ1 q B /E

ρ = average settlement

1·5

2·0

1·0

0·5

0·00·1

Val

ues

of µ

1

Val

ues

of µ

0

H /B

Square

Circle

L / B = ∞L / B = 10

L / B = 5

L / B = 2

1 10

D /B

10500·8

0·9

1·0

15 20

100 1000

ν = 0·5

���� ��! -������� ��� �� ��� ��� �* ��� �� ���� �� �� ������� ��� �� �� ������� �

�(����� �� ����� �� �������� ������ ������� ����� �� ����������� ��� ����

�� ��� �� ���� �� �� .����� +/����� ��� 0/������� �� 1!#� �� ���� ���� �� � 6���� ���

��� 6������ �� 74#

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 77: A short course in foundation engineering

!��"�� �#��$��# ������ � ������ ������� ����� �� 9��� ��6� C�������� 9��� ��.�

-�+ � *��� ����� �* � *�-.� 9 � ����� !�" 8�+ � 8 ��� 9�+ � ��

����� �� � *���

�� � ������� � � ����� !�" �� � �� � ����� ���� �� ���� ���

����7*� *��� *�-.� *�*+� �*

7*� *�**67 �

�������� � ����� !7" ������ � ������� ��� �� � ����� ����

����� 9�+ � ��+ ����� �� � *�+�

�� � ������ � ������� � � ����� !�" ��� !7" �� �� � �7 � �*D)�

��� �� ����� !7" �� � ����� ���� ��� ���� ���

����7��*� *�+� *�-.� *�*+� �*

�*� *�**/* �

�� � ������� � � ����� !�" �� �� � �7 � �*D)� ��� �� � �� � �����

���� ��

�����*� *��� *�-.� *�*+� �*

�*� *�**8/ �

�������� � ����� !�" ������ � ������� ����� 9�+ � 7�+

����� �� � *�6+�

10 m

10 m layer (1)

10 m layer (3)

5 m layer (2)

3 m

Rigid base

Eu E3 = 40 MPa

E2 = 30 MPa

E1 = 20 MPa

���� ��7 :�� ������� ��� ���� �;�� 2;�� �������� ������ �� � ��

�� ���� 1; 5<�

�� ���� � �������� �������

��

Page 78: A short course in foundation engineering

=���� !�-68" �� �� ��� � ������� ���� �� ����� � ������ �����

� ��� � � :����������(� !�-�8" ���� ����� �� �� = �������; !�//+"

������������ � � �� ��%��� ��� � � �� ��� ����� �� ����� � �

����� ���� �� �������� �� � ���� ����� � � � � ������� � � �

%��� ����� � ��� =����� � � ����� ���� �� � ���� �� � � ������� �

���� � � = ����� � �� ��%����� ���� ��� ���

=���� ����� ���� ��� ������ ������� �� ���� � � �������

� � � ���� � � ���� ���� � ����� ������� ���������� ���� ������ � �

������� � � ��� ���� �� ������ ������ �� ������� � � � �����

��������� �������� �� ���� =����(� ���� � � �������� !���������"

������� ��� ����� �� 9��� ��/!�"� !�" ��� !�"�

�� ����� � � � �� ���� � �2�� ������� ���� � �%�� � � ��

����� ������� � ������� �������� ����� �� � �������� �

����������� �������� � *�-���������� �������� � �����������

,���� ��� ) �� � !�-./" ���� � � �� ���� �������� �� ���������� �����

��� ����� � ��� �������� ������� � ��� ���������

9 � � �������

������ � �7 ������� � ��������������

9 � � ���������

������ � ���7������ � �� �������������

9 � � �����

������ � �7������� � ��������������

�� � ������� � � ������ !�"� !7" ��� !�" �� �� � �7 � �� � 8*D)� ���

���� ���

����7���8*� *�6+� *�-.� *�*+� �*

8*� *�**-*�

�� � ������ � ������� � � ������ !�" ��� !7" �� �� � �7 � 8*D)�

��� �� ����� !7" �� � ����� ���� ��

����7�8*� *�+� *�-.� *�*+� �*

8*� *�**.* �

�� ������ �� ������� ��� ���� ���

����7*�7��*���8*� ����7*

� ����7��*� �����*

� ����7���8*� ����7�8*

� *�**67� *�**/*� *�**8/� *�**-*� *�**.*�

� ���8 ��

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 79: A short course in foundation engineering

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

z /B

0 0·1 0·2 0·3 0·4 0·5

I

I

L /B = 5ν = 0·5E = E0 [l + k z /B ]

B

Lq / unit area

δ = qB / E0

k = 10 k = 5 k = 2 k = 1 k = 0

(a)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

z /B

0 0·1 0·2 0·3 0·4 0·5

I

I

L /B = 2ν = 0·5E = E0 [l + k z /B ]

B

Lq / unit area

δ = qB / E0

k = 10 k = 5 k = 2 k = 1 k = 0·5 k = 0

(b)

k = 0·5

���� ��4 ��# ��� ��#

�� ���� � �������� �������

��

Page 80: A short course in foundation engineering

�� ��� �� � � ��� � ������ �� � �������� � � ��� �� � �� � ��

�������� � � ����� �������� ���� ������ � � ��� ���� �� ������ ����

����� !#������ ��� #������� �-6�" � ��� � � � � � �������� �� ��

���� � � ��� � � � � � �� ���� ��� � ���� �� � � ��� � � � �

�� �����

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

z /B

0 0·1 0·2 0·3 0·4 0·5

I

I

L /B = 5ν = 0·5E = E0 [l + k z /B ]

B

Lq / unit area

δ = qB / E0

k = 10 k = 5 k = 1 k = 0·5 k = 0

(c)

k = 2

���� ��4 '������� ����3���� � ��� ������� � �� ����� �� �� ������ �� � �������

�������� ������ ��� ����� �� �� ������� �� � �� ��� �� ��� �� � >����?� �������

���������� ������� �� � �� �� �� �� +� ��� �� 71#$ ��# ���� � � ����� � �� �� 8�+ � �$

��# ���� � � ����� � �� �� 8�+ � 7$ ��# ���� � � ����� � �� �� 8�+ � +

!��"�� �#��$��# ������ � ���� � �� �� 9��� ��-� �� ������� � � ����� ��� �� � ���

�� ����������� � � ���� ���� �� � �� ��� ����� ������ ��� ��

C�������� 9��� ��/� � � 8�+ � 7� 5 � *�+� =�� � /� �� ��� ' � *�7��

�� ������� � � � ���� � � �������� + �� �*� ��

�� ���� �+%'

�*

� +� *�*+

�*� *�7� � *�**+6+�

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 81: A short course in foundation engineering

10 m

10 m

40 m

5 m20 m

Rigid base

Eu

10 MPa

50 MPa

���� �� &����(����� �� ��� ������� ���� ������ �������� �� � �� ����

1; 5<�

10 m

10 m layer (1)

10 m layer (2)

10 m layer (3)

10 m layer (4)

20 m

Rigid base

Eu

50 MPa

45 MPa

35 MPa

25 MPa

15 MPa

���� ���; 8������ �� ���� ��3�� ����� � ��� ������� ���� ��������

������ �� � �� ���� 1; 5<�

�� ���� � �������� �������

��

Page 82: A short course in foundation engineering

%��&� �� �'��&����

B�� �� ������� � �� ������ � �� �� ��� ��� �� � � � �� ��� ���(�

��� ���� �� �� �������� ��� ���� ��� �� � �������� �� ��������

�� � ����� �� � ���� � � � ��� �� ����� � � ���� �� ��� ���

��������� �� � ������� �� ��� � � ������� � �� 2�� ���

� � � ���� ����� � � ���� �� �� �������� �� � �������� ���� ���

���� �� �� ���� �� ������ � ���� ��� �� � � �������� ��������

� ��������� � � �� ���� ��� ��� �� � ������� � ��� � ���� �� ��� ���

������ �� �� ������� � �� ���� � � ���� � � � ���� � ��� ���� �

������ ���� �� ����������� ���� � � �� ���������� �� � ���� ��

�2��� �� ����� �� � ���� ������ ��� ���� � ������� ��������

���� ��� �� ��������

���� ��� � ����� ��� � ��� ���� �� ���� ��� � ���������

�������� ����&

� �� ����� � � �� � � ��� ����� �� ��������� ������ �� � ����� � ��

� � � ������

� ��� ���������� �� � ���� ���� ����� � � �������� � � �����

5 ������ � �� ��� ���� ���� ��������� � �������� ������� �� �

=� ������ ��� �� � ������� �� � ����� � � ��������

�*�� 7*� ��

������ � 8�� ���� � 8� *�**+6+ � *�*7��

��� 2��� � �� ���� ��� �� ���� �� ����� � ��� ����� �� 9���

��. ��� ������� � � �� �� � �� �� 9��� ���*�

0 ��� � 8�+ � 7� -�+ � *� ���� �* � �� �� � � � � �� ������

� �� �� ��� �� 9��� ��.

<E= ��

� *��

7 *�.+

� *�6+

8 *�/

����� ���

�������� � *�*+� �*

�*��

�+��

*�.+

7+� *��

7+

���

*�6+

�+� *�.+

�+

��

*�/

8+� *�6+

8+

��

� *�*�-�

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 83: A short course in foundation engineering

���������� � �� ��� �� ����� ������� ��� ���� ������ �

�������� � � ������ �����

C�������� ��� �� ���� :�� � ��� ?������� !�-+-"�

� ����� �� �������� ������

#������� � ������� � � ��������� �� �� �� ��������� ��������� ���

������ ���� ��������� � � ��� � ���� ����� ������ � � ���������

� ������ ��� ������ � ��������� � ������� � � ���� �� �� ����

���� ���� �� �������� �� �������������� ������� ������ � ���

������ ������ �� �� ���� ������� �� � � ����� ��� ���������

������� ���� ���� �� �� ��������� ��� � ����� � ����� � ����� �;���

��� � ������� � � ����� ��%����� �� �������� �� ���

� ����� � ����� ������� � ��������� �� ����� ������� � �������

����� �����F����� ����� ���� ��� � �� ������ ���� � � ������� ����

�� +*G � � ������� ,���� ��� ) �� � !�-./" ������ � � �����)

����� ������� �������� �� ����� � ����������� � �� ����� � ����� 0*

� ���� �� ��� �� �� ����� ����� �;��� � �������� ��������� �����

���� � � �������� ���� ��� �� ������ ����� ����� � ������

��� �� ������� ��� � �������� ����� �� � �� ���� �������� �

� ��$ ��� �������� ����� �� � �� ��� ��� � ���� �� � �� �����

�� � ��� �� �� 0* � ���� �� ���� �� � �� �������� !:2��� � ���

: ��� �-.�" ������ � �� � ��������� � ����� :�� �� ��� : �

!�-6*" ��� � �� � ������� ��� � 5 �� � ���� �� ��� � ������

���� ��� �� �� ���2 ��� ������� �� ��� ������� ���� ������

� ���� ��� ��� ��� ���� �� �� ��������� �� � � ����� ���

��������� ������� ���� ��� �� ���� � �%���� �� D������� !�-6�" �

������� � /.+�� ������� ���� � ����� ��� �� -**�� ������� � ��

��� �� 5 �� � ����� D������� � ��� � � ������� � ���� ���������

�� � � � ����� ��� � /.+ �� ������� ����� �� ������������� � ���

��� ���� ������ ��/F8�/ ���� �� ������ �� � ��������� �������

��� !��� 9��� ����"�

:����� ���������� �� 2� �� ����� � ���������� � ����� �

� ����� ������ !:�� ��� �-+6A 5���� �-.-A C��� �� � ���� �-6�"� 9 �

�������� � ��� � ��� � � � � �������� �� 0 ���� !:�� ��� �-+6"�

� �� ������ ������ �� ��������� � ������� ��� �%��� � ������� �

��� ������� � � ������� ������ �� � +8 �� ��������� ��� ����

��� � �������� ���� �� � ������ � � ������ ��� � ��� �� ����

���� �� � � ������� ������� ��� 5��� !�-.-" �������� �

������ ���������� ��� �� ����� ���� �� �� �� ��� ��� �� ����� � ��

� ��� �� ���

�� ���� �������� � � �� �������� ��������� �� � �� ���� ��

������ ��&

�� ���� � �������� �������

��

Page 84: A short course in foundation engineering

� :������ ��� ��� �� ������ ����� � ����� ����� �;��� � �����

��� �� � %���� ���� :�� �� !�-+6" ��� =���� !�-6�" �

� :������ ��� ��� �� ������ �� � ������� � ����� �;��� �E7 7E�

� � �� ��� ������� ������ C��� �� � ��� !�-6�"�

< ������ �� ������� � �������� ����� �� ��������� ��� �����%����� ����

������ �� ��� �� ����� � ��� ���� ���� ������ �� � ����� � ����

��� ���� � ������ � �� �������� �� �� ��������� �� ��� ��� � �

�� �����

9�� �� ��� � ��� �� � �������� ��� ����� � �� ������

��������� ��� ������ � ��� ���� � ���& ��� � � �� ����� ��

� ��� ���� �� � ��� � ���� � ���A � ����� �����A � �� ����� �

���� �A � ����� �� � �� ���A � ��� � �����A � ������� ����

������ ������ �� � �� �� � �������� � � �� ��� �2��� � �������

��� �� ����� �A � ��$� � � ������A ������ � � � �������

C�������� ��� �� ���� D������� !�-6�"� B��� !�-6�"� =���� ���

=4����� !�-6�"� =4����� !�-6�" ��� 5���� !�-6����"�

00

20 40 60 80 100 120

Moduli of elasticity: MPa

Moduli of elasticity: T/ft2

10

15

20

5D

epth

bel

ow g

roun

d le

vel:

m

Dep

th b

elow

gro

und

leve

l: ft

200 400 600 800 1000

865 mm diameter plate tests, hand-finished

38 mm diameter samples

98 mm diameter samples70

60

50

40

30

20

10

0

Sand and gravel

Soft brown clay

Brown and greymottled clay

���� ���� @����� �� ������� ���� ������� �� � �� �4 �� ��� 4 ��

����� �� ��������� ��� ���� 4!1 �� ����� �� �� � �� � �� 8�����

��� � 6������� �� �� @�������� �� 7��#

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 85: A short course in foundation engineering

H� ��������� ��� ����� �� � ���� ����� ������ �� %��� � ����� ���

��� ��� ���� ������� � �� 0 ���� ��� ������� ���������� ��� ����

� �� �� %��� � ����� ��� � � � � ;���2 ���� ���� ������� � � �����

�� <I��� ���������� ��� C ����� !�-.-"� �� �� � D������� ��

9������ #������ !�-.-� �-6*" ��� � � :��������� �� 1��������

!�-6*"�

���� ��� � ��� ������� � � � ������� � ��� �� ���� �������

������ ������ � � ������� � ��� � �������� ��������� �����

���� !��� � ������� � �� ���� ���������" ���� �����A �� � � �����

���� ���� ������� ��� ������ �������� ���� �������� �������� ��

� ����� ����� �� ������ ���� �� � �� �� ���� �������� � ����

����� ������ 1��� �� � %����� ��� ������ � ��� ��� � � ;���2 ����

�� � �� ��2���� � � �� �-�� ���� ����� �������� ���� ��� ����

������ � ����� ����� � � �� � D��������

#�������� � ������ ��� �� �� ��� � � ������ � ����� �� =����

!�-6�"� � �%�� � � ������ �� � ����� �� =���� � ��� � � ���������

�����F����� ����� ����� ���� � ���� ���� � ��� ��� ��� ����

��������� � ������� � ����� ��� � ������� � �� ����� �� �

��� � � ���� ������� �� ��� ��� � ������� � ���� � ���� ������

�� � ���� � � � �� ����� � � � 9 ����� ���� ��� � � ��� ��

�������� � � ����� ���� =4������ :�� �� ��� � ����� !�-+6"� ���

D��� � !�-6�" � ��� �� �������� �� �� �� ���������� ��� ��������

=������ � � ���� ���%������ ����� �� �������� � � ����� ����� �� �

� ������ � ��� �� �� ���� � �� ���� �������� � � � ������ �

������ � ��� ���� � � ����� ��� � ��������� ���� ������

��� �� ���� � ����� � � � ������� �������� �� ,������� �� �� ���

;� �� �������� ������ � � � ��� � ������ � � ������� =4�����

!�-.8"� 7+*F+**A ��� =4����� !�-67"� +**F�+**�

����� ��� � �� ������ � � ����� ��� � � � ������ � �������� �

� ������ ��� ������ ����� �� ������ ����� ��� � ��� ������ �� �

8*F�***� �� ��������� �������� � ���� ����� ����� �� � ��� � ���

�� ���� �������� � ��A � � ������ � ����� � ��� �� ������� � �

���� ������ ����� �� � �� ���� ����� ������ ��� ���� ������ � �

������� ���� ����� � ����� �������� !5���� �-.8A =4������ �-67"�

�� ��� � � D����� ������������ �� ��� ���� ��� ���� � � �

��������� � � � ��������� � ����� � ���� !< ���� �-6�A #�� ��

�-67"� � ���������� � ������������� ��� ��� � � ���������� �����

� ���� � � �� �� ���� � ��� �� ���� � �������� ����� � � ���������� �

������ �������� �� ����� � � �� �� � ������ ���� � ��� �� ������

��� �� � ������ � � � #�� � !�-67" � ��� � ������ �����

���� � ����� �� � ������������ ��� ��� � � ���� ���� � ������

��� �� ������ �������� � ����� � � �� ������ �� � ����� +**F�***

���� � ��������� ���� ������

�� ���� � �������� �������

��

Page 86: A short course in foundation engineering

�� 0 ������� %��� � ������ ���� !?���� ��� :������� �-6�"� �� �

����� � �������� �� � � � ������� � ��������� ��� ���� � � �����

��� ���� �� ����� ��� �����

�� ��������� � �� � ��������� ��� ���� � �� ������ � � ����

���� �� ���� ������� � �� =����� :� ��� :����� !�-6�"� ���

� ��� � �� ��� ���� � ����� ���� ����� � ����� 8.*�� �������

���� ����� ���� � � � � ������ � �� � ������ �� � � ��� �� ��� �

������ ����� ���� ����� � ���� ..*�� ��2� �� �� ������ �������

�� � ��� �� �� ��� ���� ��������� � � ��� �������

9 � 5 �� � ����� B� !�-6�" ��� ������ � ��� ���� � � ����

�������� �� � � ������ ��� ��� �������� � � ���� ����� � �

��� � ���� � �*� ���� � ������ ����� � � ����� �� ����� � ���

! � H#C � ����* ���� �� �� � ������� ���� ����� ����������� ��

� � ��"� =������ !�-68" �� ������$�� � ���������� � %��� �������

� �� �� � ��� �� ��� �� ������ ��� �� ���2����������

�2��� � !�-68" �� � ������ � �� ��� �� ������ ��������� �� �

�� �� ��� �� � ������ ��������� �� � ��������� ����������� � ��

������ � ���� �� � �� �� 9��� ���7 � ����� ���� �������� ��

B� �� �������%��� �� � � ���� ��������� �� � %��� �����������

��� ���� ������� %�� ���� � � ���� ��������� �� � ��� �� ��

������������

>����� � � � %��� �� ���� ������ �� � ���� � ����� ��� � #�����

��� <��� � !D�������� �-6�"A �� � ������� �� � � ���� � � ����

����� ��� ������ �� �� �� �� �� ��������� ������� � ��������� ����� � ���� �� �� ��

&����� �� 72#

:�� ����� C��������

��� �����2��� 8* B��2�� !�-68"

H�� ��2�� ������� ���� +*F6* !���������

� ��� � � �����"

D��� ��� # ��� !�-6*"

:2�� H�%�� =������� H�� �+* :�� �� !�-+6"

��������� !<����" ,������ �-* :�� �� !�-+6"

���2� :������� 77* =4����� !�-.8"

0 ���� ��� 1����2���� = � � 78* 5���� !�-6��"

)��� �� ��� 5��������� 7+* 5���� !�-6��"

)��� �� ��� ����� 7+* 5���� !�-6��"

5 ����� ��� :2�J 1���� �8* =4����� !�-.8"

: ���� ��2� : � ) ����� 8** 5�� ��� ,���� !�-68"

:������ ������ ��� 9���� ������ 8+* ,(1��� ��� ���� ��� !�-68"

5 ����� ��� 9 ����� +** =4����� !�-.8"

5 ����� ��� �J ���� �*** <I�� ���������� ���

C ����� !�-.-"

K2������J2��� H�� �+** :�� �� !�-.�"

5 ����� ��� D������ �*** 9������ #������ !�-.-� �-6*"

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 87: A short course in foundation engineering

������� � !:�� � ��� ?�������� �-+-"A �� � � ������ �� � � ��������

���� !# �� ��� =������� �-67"A ��� �� � � ������ �� � � ����� ��� �

�� ������� � !B���� �-.�"� B� � ������ � � � <��� � ���� � ���

��� ���� ��� ���� ���� �� � ���� ������ 5 �� ��

�2��� � !�-68" ������� � � �����%��� ���������� ������ �

��� �� �� ��� %��� �������� ������ � � ���� � �� ��������� ��� ���

�� ����� ��������� �� ��� ���� � � ������ ���� � �� �� ��������� �

%��� ���� =� �������� � ������ � ��������� ���� � �� � *�.

!�2��� �� �-6�" � %��� � ���� � ��� �� ������� �� �� � �*G� ��

������� � � �������� ������ ��� �� �� ��� %��� �������� �� ���

�� ������� �������� ����������� �� ������ ������������ ��� ��

�� � ��� ������ ��� � ����� �� � ��� �� �� ����

���� �� � ���%������ �� ������� ����������� ������������� �������

��������� ��� ��� ���� �� ��� �� ��� �������� ������� ��� � ���

���� ��� �� � �� ���� � �������� � ���� ����� ����������� �

����� ����� ������ � ��� �� ����� ��� ������� � � ��� ������

����� � �������� ��� �� ����� ����� � ����� �� � ���������������

��������� ���� �� �� � ��� ���� � � �������� �� � ������ ��� �

� ��������� � ���� ����� ����� ������������ ���� ��� � � ����

�������� � � � ������ ����� � � � ������ � � ��� ����� �����

!���� ��� D��$���� �-./" ������ �� ��������� � ��� 1��� �����

��������� ���� ��� ������ !C �� ��� =������ �-.+" � �� � �������

� � �������� � � ��� ������ ��������� � �������� ����� !����

��� )������� �-67"� D� �� � ����� ���������� �� � ������� ��

������� ������� ��� �� ��� ��������� � �� �� � �������� ��� ��

��� �� ������ ���%������ � � �������� �������� !D��$���� �--6"� �����

������ ��� ���� �� �� �������� � ����� !?������ � ���� �-/."�

1200

1000

800

600

400

200

00

Eu

/p′ 0

OCR p ′m / p ′0

2·0 4·0 6·0 8·0 10·0 12·0 14·0 16·0 18·0 20·0

From undrained cylindricalcompression tests (Atkinson 1973)

Cole and Burland (1972)Serota and Jennings (1959)Ward (1961)Marsland (1971)

���� ���" ������ �� ����* �� �� ������ A6:� �� �� * 5����� �� 72#

�� ���� � �������� �������

��

Page 88: A short course in foundation engineering

�� � ��� � �������� �������� ��� ������ �� � � �������� � ����

� �� !���� ���� � � � � �� �� ������� ����� �� � ����" �� ����

�� � ����� ������ ��� �� � ���� ��� ����� ' ���(� � ������ � �� ��

������� ������ � ' ���(� � ������ � �� ��� �� ��� � ������� ������ ��

���� �� ���� ��� �� � ��� ���� ��� � � ���� �� � ���������

�;�������� ��� ��� ������ ��� ���� ���� ��� �� �� �� ��� �

' ���(� � ����� �������� � �������� � � �� �� ������� �������

� � ����� ��� � �� ������ ������ � ��� ������� ����� �����������

���������� �� ������ ������ � ���� ����� ������ � �� � �� ������

����� ��� �� ��������� ���� � ������ � ������ ���� ��� � ���2

� ������ 0� ��� � ���� � ������ B� ��� ������ � ��� ���� �

�� � � ������� ��� !����� �� ��$� �� � ���� ��� �� �" ��� �

��� �� ��� ��� !����� �� ���� � � ���� � ����"� ������������ ��

���� � ����� B �� ���������� � �������� � ���� �� ��� ���� � �

�� � ��� �������� B� � B�� � ���� � ��������� ��������� ���

� ���� �� � �� ��������� � ����� ���� � ������� � ����� ���� B

������� � ���� ������ � ��� �� ������ �� � �� � � !D����

� ���� �--."�

�� �(��� �� ������ ����� ��� �� ����)�

�� �� � ��� � �� ������� ����� � �� ���� �� ����������� ���� �

���� ����� ������ � � ������� ������ ������� � � �������� �� � ��

��������� ������ � ������ ������� ����� �� ��� ������ ���

���� � �� ��� �� �2�� �� ��� ��� �� ������ � ��� ������ ���

���� � �� ��� ���� � ��������� � � �������� �� 5���� !�-.8"� ���� �

!�-.6"� ,����� ��� ) �� � !�-./"� ���� � ��� :���� !�-6�"� =������� :����

��� ���� � !�-6�"� #������ ��� #������ !�-6�"� ��� � ��� �� � ������

������ � �� ����� ��� ����������

�� ������� � � �������� � ��� ������ �� ����� �� 9��� ����� �2��

�� � =������� :���� ��� ���� � !�-6�"� �� � ������ ������� ����� �

� �� ��� ������� � � � D���� �� ��2� � ����� � ���2 !B���� =���

���� ��� ���� ��� �-./" ��� � ������ �� � ������� �������������

��� �� ���� � � ������� � � �� ��� ������� �� � ����$�� �� ���

� � ���� ���� ��� � �� �� � ������ ������ = �������; � ��

������� F �� ����� ��� ���� � � ��� � ������� �� � �������� �

�� � �������

�� ��� ���� ���� � � �� ��� ������� ������� � � ������ � �

� � ���� �� ��� ��� � ������� ��������� � � ��$ ��� ���

������� � ����� C ������� !�-6+"� � � �������� �� � �� !9��� ���8" ��

� %��� ������ ����� �������� � � ������� ������� � � �������

� ���� ���� ��� ���� ������ � ����� �� �� � ������A �� �����

�������� �� ���� � !�-68"�

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 89: A short course in foundation engineering

�� ��� ��� � ��� ������ ���&

� �� ������� ������� �� ��������� ���� �������� � ��$ ���

� ����� ��

9·15 m Edge of tank

Distance from centreline: m0

05 10 15 20 25 30 35 40

1·0

2·0

3·0

Set

tlem

ent:

mm

MeasuredFinite elementBoussinesq

���� ���� ����� �� �� �������� �� ������ ������� ������� ���� �� ��

+������� &���� ��� B����� �� 7�#

–50

0

0

50

50

100

100 150 200 250

150

Ver

tical

set

tlem

ent:

mm

Edge

Edge

Distance from centre: m

Eh = Ev, Ev constant

Eh = 1·8Ev, Ev constant

Eh = Ev, Ev linear variation

Eh = 1·8Ev, Ev linear variation

���� ���2 ��� ���� �� ����� �� � �������� ������ ������� �������� ����

��� ��� �� � ���� ��� ���� �� ����� �� ����3�� ����� �� ���

�� �������� � �� �� :�������� �� 71#

�� ���� � �������� �������

��

Page 90: A short course in foundation engineering

� 9 � �� � * � � ������� ��� �� ���������� �� ���� � �������

������� �� ���� � ���� ������� � � ����� ������ ������ �������

� � �����

�� �� ������ ��� ��� ��� ����� �(��

!�� � �� ������ * � ���� �� ������� ����������� �� ������ ������� � � ��� ���� �

�� ������ � � ��� ��� � �2� �� ��;����� � � � ������� � � �� ��� � ���

����� ������ ����� �� ��� � ����� ��� ��� ��� �� �� ��� ��� ����

���� ��� � � �� ���� ���

,����� � ��� ������� ������ ��� ��� ���� ��� ��� ����� ��

���� �� � ������������ � �����F����� ����� �� � �� ��������

��� ��� �� ��� � ��� ������ ���� ��� ���� ����� ����� �������

����������� � ��������� ��� �� ������� �� � ���������� ��� � �����

��� �� �� ������� � ���� � �����B �� ��� � ��� ��������� ���

�� ��� � ������� �� �� ��� ������� ����� �� ��� � ������� ��

������ ���������� � ������ � ������ ��� ��� ������� � �������� �

������������ � ���� � � �� ��� ���� �� ���%��� �������� ��� ��

�������� � �2� ���� �� ��� � ����������� �� �� ��� �� ���� ��������

������� ��������� �� ������ � � � � �� ���� � � �� ���� �������

��(�� � ���������� �� ����� �� ������ ������ � � ���� � ���2 �������� �� ����� � � � � � ��� ��

����� �� 9��� ���+� �� �������� � � � � ��� ����� ���������� � ����

����� ������ !���� �*�**�G" ������ ���� � � ���� ��������� �� �����

������� �� � �� ����� � � ������� ����� �� ���� �� ����� ���

���� �� ����� � ������� � � ����� � ��� � � �������� !���� �

B���"� �� ��� � � ��������� ������� � �� ��� ������ ��� �����

�� � � � ��F������� ������� � �� ����� ��� ���� �� *��G ���

���� ����� ����� �������� ������ ��� ��;����� ��2� ���� ����� ����

���� �� � ��� ���� � !?������ � ���� �-/."�

0�������� � ���� ���� �� �� ������� ������ � � �2� ��� �� � �

��������F����� ����� ���� �� ���� �� 2������� ����� ��������� � � �

����� �����A � ��� �� ����� � � ��� � ���� ��� ��� �� ���

�������� �������� �� %��� � ����� ��� ����� ������ ���� �� �����

� ��� ����������� #����� ������� �� � ��������F����� ����� �� �

�� �������� ���� ��������� �� ���� �� ������� ����� � ������������

� 3:(������ ����� � 9��� ���+�

�� ����� � ��� �������� �� ������� � ���������� �������� �� ��%��

��� �� ����� ��� ���� � ��� � �� ��� ������� ����������� �

�������� ���� ��� �� ���� � �� ��� ��� �� � ������ � � ������

��� ��� ����������� ��� �� ���� �� � �4���� � �� ��� �� ��

����������� � � � �� ��� �� ��� � ����� �� ����������� �� � �2

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 91: A short course in foundation engineering

��� �� ���� � � ��� � ��� � � ��������� � � ���� � � �� ����

�� ��� ���� ������� ������ � ������� �� �� ���� �� ��������

������� � � ���������� ����������� �������� B����

�� �� ������ ��� �(�� ��� �������:������ �� �� ����$� � �� ����� � � ������ ����� � �� �

�� ���� ���� ��� � ���� ���� � ������� �����& � �� ������ � ������

��� � ������� ��� !<" ��� ���� !&" ������ ��� ������� ������ ���

������� C������ !:" ������ �� � ��� � �� ����� � � ��� ����

���� ��� ���� 2� �� ��� ��� ��������� �� � � ��� � ������� �� ��

!���� ���� �� � ���� �--*"� �� ����� �� ����� � ��� ����� ��� ��� �

����� � � � ������ ��� ������ �� ������ � � �� ���� �� C������

���� �� � ������� ���� � ������ �������� � �� ��� ������� � �

��� � ���� ������� �� ��������� � �� �� � ��� ������ ������

� ��� ��� � � ���� ����� ��� ��&

�� ����������B�

����+�

����B �� � ���� � ����� ��� � ������� ��� ����� � � �� �

��������� ' ���(� � ����� � �� ������ B ��&

B � �

7�� � �� ���.�

���� � �� � ) ��� �(� ��� � ��� � ��� �� ������ �� � �����������

� �� �� ���

:������ ����� ��� ��� �� ���� �������� ���� �������� �� � ��� ���

� �2�� ���� ������� � ����� � � ������ �� � �� ����� � ����

�� ������ ���� �� � � �� � ������� ����� � � ��� %�� ���������

�� C������ �� �//+� ���� ����� ����� � ������ � ������ �� �

Stif

fnes

s G

Typical strain ranges:

Retaining walls

Foundations

Tunnels

0·0001 0·001 0·01 0·1 1 10Shear strain εs: %Bender

Resonant columnLocal

Special triaxial

Conventional

���� ���1 ����� (���� ��� �� � ������� �� � � ���� ��� ��� �����

�� ���� � �������� �������

��

Page 92: A short course in foundation engineering

��������F��� �� %�� � � ���� ������� �������� ��� �� � �� �� �

� � �� � �������� � � ����� ���� ������ � �����������

��� ��� � ���� ����� �� ��� C������ ����� �� �� �� ������ ������

�� ����� ��&

�� � 6�� ���6����� 6 �� � ����� � � ) ��� �(� ��� �� �� ����� � 6 �� �� � *�-��

*�-++ � � � ����� � ) ��� �(� ��� ��� ����� �� � � � ��� ��� � �2� ��

���� � �� �� ��� ���� �� ������� ��� � �� B ������� �� � �� ��� �� ��

����� � 6 �� ���� �� ���� �� �*G�

�� ������� �� �� ���� ��� �������� ��������F��� �� %���

��� �� ������� �� ���������� ��� ������� �� �� �� � �� �������

����� �� 9��� ���.� D � � � ���������� �� �� ��;���� �� � � ��

� �� ��� ��� ���� �� ����� �� ������� ������ ������ ���

���� � � � � � �������

���� �� �� ��� � � ������ ���� � ��� � ��������� � ��

������ �� �+ � ��� ��� ��� � ���������� � � ����� ���� � �����

��� ����� ��� 2� �� ��������� �� ������� � �� �� � �������� �

�� ������ � ����� ��� �������� ��� ��� � �� � ��;���� � � �� ��

����� � � �� �� ����� �� � �� ���� < ������ � ��� � �������

� � �� ������ �� � ����� � � �� ��� ��� ��� ������ �� ��� ��

� ������� ����� ��� � � �2 �������

� ������ ��� � ���������� ������� �� � ��2�� ��� � ������� ������

:������ ���� �� �� ���� � � ���������� ����� � C������ ������

�� ����� � �� ����� � � � C������ ���� ��������� � � ������� �

�� � ���� �� �� ��� ������� � �� �������� ! � ���;�����" ��

���� �� � ������� �� ������ � � �� ���� D���������� � ����

��� ��� � C������ ����� � �������� ���;������� ! � ���������" ���

Subsurface methods

Surface methods

Up-hole Down-hole Cross-holeSeismic cone

Vibrator

Refraction Reflection Surface wave

Source

Receiver

���� ���! &��������� ��� ������� ��������� �� ���� ��� �� ��������

� �������

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 93: A short course in foundation engineering

�� ���� �������� � ��� ���F��� �� %��� C�������� ��� �� ����

D���� !�--�"� D���� !�--8"� D���� � ��� !�--." ��� D����

� ��� !�--6"�

�� ������ +�&� �������� ������ ������� ���� �� �� ��� ���������� �� :������ �������� �

:������ B���� !:�:B" �� � ��2�� ��� � � ����� �� �� ������

� ����� �� # ���� �� :������ B��� !#:B" �� � ��2�� ��� � �

����� � �� �� ������ � ����� = ����;��� ��� ��������� �� ����� ��

D���� � ��� !�--."�

�� :�:B �� � ������ � � ���;����� ������� � � ������

� ���� ����� � � � ����� � ����� � ������ � �������� ���� ���

���� ��� ������ � ��������� ���;����� ����� !�F7**<$"� �� ������

����� ������ � ������ ���;������� ���� �� ������� �� � � ������ �

��� � ������ ��� ��� ����� �� ���� �� � �������� �� %�� ���� ���

����������� ��� �� ���� �� �� ��������� � ������ �� �

���;������� �� ���� ����� �� ��� �� � ����� � � #:B �� ��

�� �� ���� � � ������� � %��� �������� � ����� !��� �� � ����

��� ��� ������ ��������" � C������ ���� ��� ���F��� ����� ��

��� �� 2� �� �� ������� �� ���� ��� � ��������� ���� � ���� �����

��A ���� �� � ��������F��� �� �� � �� ����� ��� � � ������

� %��� ������ ���� �����

�� ��������F��� �� � �� � �������� �� ���� ���� � �

�� ��� �� � �������� ����� ������� � ����� � ;���2 ��� � �� �������

��� ����� ��� � ������� ����������� ���������� ��� �� ����� �

������ ������ ������ � � ��� ���F��� �� %�� ���� �� � ��� �

���� � � �� ���� ����� � � ��������F��� �� �� �

������������ ���� -� �� �2�� �� � ����� �� =� � � ���������

� ��� �= �� ������� �� � ����� ��$��� !�-/7" ��� ������� �

- � �8 �� ���� � ���� ���� � �������� ��������� �����%����� ��

���� ��� � - � �7 �� ������� � � �� � ���� �� ����� ��$���

��� �������� � �2��� - � �� �� � ���� ����� � ��� �����

������� ���� � �����F��� �� %��� � � � � ���� �������� ��� ��� �

���2 ��� ����� � #:B �� � ���� ��� �� �2�� �� - � �� ���

����� �� 9��� ���6�

������� ����� �)��&�����:������ �� ��� ����������� � �� �� ����� � ������� ������ �� �

���� � � � �� � � � � �� ���� �� ��� ���� ����� � �2�� �

���� ���� � �� ��� ���� ����� ��� �� � �� ��������� � ��������

� ������������ � � ���� ����� �� ��

� ��������� � �� ���%��� ������ � ������ � ���� ����� �� ��

�� � �� ������� � ����� � ��� ���� � �� � ���� � �� ��� ��

�� ���� � �������� �������

��

Page 94: A short course in foundation engineering

����� ������ �� ����� �� ���� � ��� � �2 �� ������� � � �

���� ���� �� �� ��� �������� ���� � ������ � �� � � � ���� �����

�� �����%���� ��� ����� �������� ��� � �� ��;������

� � ����� ���� � �� ��� ��� ����� ������ � ����� ��� ����� �������

� ���� ����� �� ��;����� ������ � ������ �� ����� :������ ����

�� ������ ��� �� ���� ��� � ����� ����������� � ������ � � ���

��� �� ������� � ��� � �� ��� ���� ����� ���� � �� � ��������

�������� �� %���� ,����� � ���� ����� �� ���� ����� �������� �� �

%��� ��� �� ������ ������� ��� � ������ ������� �� � ��������

������������ � �� ��� � �� �� � ���� ����� ��� �� ;����%��

�� ���� � ��������� ��� �� � ����� ����% � � �������� ��� �

� ���� ����� ��� �� ����������

#������ !�--6" ��������� � ��� � ������� ���� �� ������ ������

� ��%������ � � �� �� ��� ������� ��� �� �� ��� ���2%�� ���

0

–10

–20

–30

Dep

th: m

0

–5

–10

–15

Dep

th: m

0 1000 2000 3000 4000 5000

0 100 200 300

Gmax:MPa

Fill

Dense chalk

Fill

Soft, grey, slightly sandysilty clay (alluvium)

Medium dense, sub-angularto sub-rounded sandy fine tomedium flint gravel

(a)

(b)

���� ���7 ����� ����� �������C�� � ��3��� ���� 6&D �� �

���������� �� B-& '�� ����� � 8 �#

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 95: A short course in foundation engineering

� �� � ������ � � �������� � ���� ����� �� �������� �� �������

� �� �� � ������� ���� ����

< 2�� !�--/" �� ������� � ����� ����� � #:B ����;�� ������

�� � ������ � � ��� � � �� � ����� ������� �� ���� �����������

� � ������ � � ������� ������� ���� � ����� ��� �������

������ � ����� �� � �� �2��� ���� �� � ���� ��� D��$���

!7***" �� � ������� ��� ������ �� #)� !9��� ���/"� �� �������� ��

�������� �� � ����� $ �� �������� �� � #:B ����� �� ������� �����

%�� �� � #)� � �� ��������� ���������

��&���� � �� ��)�� ��� ������ ��� �(�� ��� �������5�2� ��� �� �� � �������� ��������� �� %��� �� ������� ���

��;��� ��� � ��������� ��� ������������� 9 � � � ����������

0 40 60 120 160 200

Stiffness: Gmax:MPa

–14

–12

–10

–8

–6

–4

–2

0

Dep

th: m

0 8 16 24

Cone resistance: MPa

0

2

4

6

8

10

12

14

Pen

etra

tion:

m

0 8 16 24

Cone resistance: MPa

Untreated

Treated

Pre- and post-treatment CSW CPT results

Pre-treatment

(a)

Post-treatment

(b)

���� ���4 6�������� �� E������ ��� �� ��? 6&D � �������C�� � ��3��� ��� 6<� ����

����� ����C�� � ��3��� ��� ����� ���� 3�� �� ���� (����)� ��� ������� ��� � �� � ��

�� F0 �@��=���� ";;;#

�� ���� � �������� �������

��

Page 96: A short course in foundation engineering

� ������� ���%���� �� ���� � ������ � �� ������ ��������

������� �������� � ���� ����� ����� ������� ��� � �� �������� ��

���� �������� �� � � ��;����� � � �� ������� ������� ��� �� � �

����� D���� !�--�" ������� � � � �������� ���2 � ��� ������

���������� �������� ����� �� ������ ��� �� �� � �������������

���� � ����� ��� �� �� �� ���� ��� � �� ������ �� ����� �

��� ��� �������� ���������

9 � ����� � �� ��� ���� � ��� � � ������� �������� �� ����

;����� ��� �� �� ��������� �� �� �� � ��������� �� � %��� �� �

������ !#��� � ��� <������� �� �����"� ����� ��7 � �� � ��������

�������� � �� ����� ����� � � � � � ���� != 2����� ����"� � ����

%������ ���� !5 �� � ����" ��� �� ���� ���2 � �2 !#��2" ���������

�� � ������� �������� ����� � ��� ����� ���������� � ��������� ��

<������ � ��� !�--6"� �� ����� �� � ����� ��7 � � �������� � �����

� ��� ����� ������� � �� �� ������ 8* ��� /*G � � ������� ���������

�*� ����� � ���� � �������� �������� � ��������� �� ��� � � ��� ����

������� ���� ����� ������ ����� ��� ��������� � �� �� � %���

�� ������� ������ �� � ������ � �� � �� !������ � ���������"

������ � ��� � �2� ��� �� � � ������� ����� ����� �� ��� �

�� � ��� � ������ �� C�������� ����� ��7� � � ��� ������ � � ��� ����

�* � ��� �� �� � �� ��&

� � � *�+*�* � � � � ������ ���

� � � *�/+�* � � ���� ����� ��� ���2 � �2�

>����� � �������� ������� �� �� ��� ��� �� ������� �� ��� ������

� � ���� ����;��� � ������ ���� ���� 9 � �������� �� ����

������ ������� ����� ������� ������ ��� ������� � ������ ����

� � ���� ������ �� ��������� �������� �� ���� 2� �� � � �������

!���� =������ ��� <��� �2� �-66A #��� � � ���� �-//A $��� � ����

�--6"� �� �� �������� 9��� ���- � �� � ��� �������� ���2�%�����

�� � �� ��� � ������ �� ��� � ������ � ��4 � �������� �� �

5 �� � ����� �� ��� � ���� ��� � ��� ������ �� � � ���� �� ����

��� ������� ��� � ������ � ������� �� � � ����� =�������� ����

��� �� ���� � ��� ���������� ��� �� � �� ���� � ��������

����� ��" ������� �� � ������� ������� ��� ��� �������� ����� ������ ��� ��

9������ � 4#

D������ �*�*���* �*����* ���*��*

��� ���2 *�/6F*�-� *�87 ������

5 �� � ���� *�/�F*�-6 *��+F*�+/ *���F*�7*

= 2����� ���� *�6+F*�/� *��.F*�++ *���F*�7�

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 97: A short course in foundation engineering

� �� � � ����� � �� ��� �� ���������� � � � 5 �� � ���� ���� ���

�� �� �� ������� �� � ���2 ���������

�� ������ �� �� ���������� 9 � �������� �� �� � ��� ��

��������� ������ ����� ��� � � � ����� ��� ���������� � ��� ���2

� � �� ��� ���� ������� � �� �� ��� ����� ��� ������ � ������ ���

00

100 200 300 400

Young's modulus: MN/m2

10

20

30

Dep

th b

elow

gro

und

leve

l: m

Laboratory tests

from Grand Buildings,London

Back analysis

from observedmovements aroundexcavations in theLondon area

Seismic cross-hole surveys

North LondonGuildford, SurrreyChattenden, Kent

Oedometer

Undrained triaxial

Hyde Park Barracks

Commercial Union Building

Britannic House

House of Commons

YMCA

Grand Buildings

(from Hope, 1993 and Gordon, 1997)

(from Clayton et al., 1991)

(from Clayton et al., 1991)

���� ��� & ������� ��3��� ��� (������ 8����� ��� �� �� �@� ���� � ���� ";;;#

�� ���� � �������� �������

��

Page 98: A short course in foundation engineering

����������� � � ����� ��� �� �� ��� ��;���� � ������� �� �2���

:����� ���������� ��� ���� � ��� ��������� ���������� � � ��

�������� �� ��� ����� ������� � ����� �� %��� �� ������� ������ ���

������������ � � ����� � ���� � �� ���� � � �������� ��� ���������

��� �2�� �� ��� ��� ��� � �� ����;��� !� � ������� #:B ���

:�:B" ��� � ����������� =������ � �� ��� ��� � ��;����� ��� ���

��� ���� ���� ��� � ������ ��� �� ������ ��������� ������� ���

�� �� �����%��� � ��� �� � �������� ���� !D���� � ����

7***"� =������ � #:BE:�:B �� � �� �� �������� ��������� ���

��;�� !���� ��� 9��� ���/"� ��� � ������ �� ��� �� �� ����� ��� ����

� 2��� �� � ���� �� ������ � � �� ��� !���� ��������� 4 ������

%�������� ���" ��� ���� ���������� ��� ������� �� � ����� � �����������

� �� �� ������� ����� ��� ����� !D��$���� 7***"�

����� ������ �� ��������� �����������

��

Page 99: A short course in foundation engineering

������� ��

������� ������ � ������

�����������

���������� ������ �� � ���� �� �� ��� �� ���� �� � ������

����� � ���������� ����� �� �� ����� �� ���� � ����� �� �� ����� ����

��� ������������ �� ������ � ���� ���� ����� ����������� �� �����

�� ���� ����� ����� ��� �������� ������� ���� ���� � ������ ��

����������� ���������� �������� ���� � ��� ������ ������� �������

������� �� ����� �������� ���� ��� ���� ���� �� ������ ��

������ ��� ���� �������� �� �����

��� ������ ������������ ��� �� ��� ������� ����� ���� � ����

����� ��� ������� �������

� !�� ���� � �� ��"��� ������ �� ���� ������ � ����� �������

������ �� �� �����

� !� ��������� ��� ����������� �� ���������� ��������� ���� �

��� ������ �������� �������

��� ����������� �� ��� �� ���� ����� ������� �� ������� ��

���� �� ���������� ����# �� ���� � ����� ���� ���� ����������� ��

������� ������ ������ �� ����� �� ������ ����� ������ ����� ��

�������� �� ��������� � ��������� � ��������

$��������� �� �� ���� �� ���� �� � �������� �� � ���� �� ������

������ ��� � ���� �� ����� ������ %������ ����� �� ���������� �� �

�������� �� ����� �� �������

� &���������� �� ���������� �����

� '����� �� �� ����� ���� ����

� (������ �� ���� �������� �� �����

� )�� �� ������ �����

� ���� ����� ��� �� ��� �����

� $���������� �� �� ���������� *������� ������ �� ������� ���������

�� ��� ����� ��� �� ����� ����+

� ,���� ��������

� -�������

� %��������� �� ���� �����

� )�� �� ��� ����� ���� ������� �� ���

Page 100: A short course in foundation engineering

� -������ ������� �������

� !� ����� �� ����� �������

!� ������� �� � ���������� �� � �������� ���� �� � �������� ��

��������� �� ��� ������� � ��

� !� �������� ������� �� ������� ������� ����� ������ ��������

���� ���� ������������ ���� ���������� �� �� ���� �� ������

� !� ������ ������������� ������� ����� ������ �� �� �����

����� �� � ����"��� �� �� ����������� �� ���� ��������

��������

� !� ������� �������� ����� �� � ��� �������� ��� ������

���� ���������� �� ���������� .�� ���� ��� ���� �������

!� ����� ������� �� � ���� �� ����� �� ���� ������ �� �� ������

��� ����������� �� ��� �� �� �������� ���� ������ �� ������ �� ����

������� ������� ����� ��� � �� �� ��� ��������� ��� �� ������������

�� �� �������� ����� ������ ���� �������� ����������� !� ���

���� ��� ���������� ���� ���� ��� ������ ��� �� �� ����� �������

���� ������ ���� ���� !� ��� �� ���������� ��� �� ������ ���� � ����

������ /������� ����� �� �� ��� ��������� � ������ ��� � �� �� ��

������������� �� ������ ��������� ��� ����� �� ������ !�

������ ���������� ����� ������� ������� ��� ��� �� ���� ������

�� �� ����� ��� ���� �� ������ ������ ��� ��� �� ������� !��� ��

�� ���� ����� �� ����� ��� ����� ��� ���� ����� ���������

���� ��� ��

�� �� ����� �� ���������� ���� ���� ��� �� ���������� �������� !�

���� ���������� ������� � �� ���������� ��� �� �� ����� ������ ����

������ � �� ��� �� �� ����������� !� ��� ���������� ������� �

*�� �� �� ������ ������� + �� �� �� ������ �� ������ �� ����������

���� ��� �� �� ������ ������ ������������� �������� ��� ����

������ �� �� �����

�� �� �������$����� �� ���� ��� �� ���������� ������� ��� �� �����

����� �� ��� 0�1� !� ������� ����� �������� ������ �� ����������

��� ��

�2 � 3� 32 � 02 �4�

��� ��������� �� �� ������ ���� �� ���� �� ���� �������� ���� �� ����

���� �� �� ����� ������ ��� ��� �� ���� ���� ���� �� �� ���

���� ��� ���� �� ���� ����� !� ���� ���� �� �� ��� ���

�� ���� ������ "���� ���������� ������ ��� �������� �����

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 101: A short course in foundation engineering

������ ����������� ������� ������ ������ �� �� �� ���� �� �� ����� ������ ��

����� �� ����� ����� �� �����

��� ������ ���� ������ ������ �� �� �� ������� �� ������ ����

��� ���� �� ���� ���� ���� ������� ������� ���� �� � ���� �������

��������� �� �� ������� ����� �� ������ ���� ��

� � ���

��� � �� �� ���� ������� ����� ����� ����� ���� 1�56 �� 7�2� & ����

�� 1�56 ����� � ����� ��� ��� �� ���������� ������ �� �� ����

���� ������������ ��� ��� ������ ������� ������� �� ��� ���� � &

��� �� 7�2 ����� � ���� ��� ����� �� ����� �� �� ��� ��������

�� �� ���� ��� ��� �������� ���� � ��� �� � ��������

��� ��������� ������ ������ �� �� �� ������ ������� �� ������

������� ����� ���� ������� ���� ����� ������� ��� ��������

�� ���� ������� ������ �� �������� �� ���� ����� ������ *���

����� � �� ������ �� �� ����+ �� ������� �� ��������

��� � ���� �������� ���� �� ���� ����� �� ���� ��� ��� �

�������� �������

!� ���� ���������� ������ � � 022�3 � 322 �4��

!� �� ���������� ������ � � � � �2 � 322� 02 � 182 �4�� ��

��� � �� ���� ���� �� �� �� ������ �� ������ ����� �� ����������

����

!� ���� ������ ����� �� ���������� ���� ����������� �� ����

�������� ������ ��

��� � � � 322� 12 � 192 �4�

-��� ��2 � 72 �4�� �� �� ������ �� ������ ����� �� ����������

��� �� 192� 72 � 182 �4��

Total load 400 kN(including footings)

γ = 20 kN/m31 m

1 m

Footing is 2 m × 1 m

���� ��� ������� �� ���� ��� ��� ������

������� � ������� ��� ��!

��

Page 102: A short course in foundation engineering

(����� ��� �������� �� ������������ �� ������� ������ ���� � �����

������ �� ��� �� (����� 7� ����� ���� �������� ��� ��������

������� �������� ���������

-������ ���� ��� �� ����� �� (����� 6�

�"� #��������� $��%&�'(

�$$�� %���� �$$����"!� ����������� ���� �� ��������� ��� � ��� �� ����� � �� �����

�������� �� �� ���� �������� �� ����� ������� *(�������� 19:6+�

(������ �� �������� ;���������� ������< ����� �� ��� 0�3� !��� �����

������ �� �� ;����������� ��������� ����<� ��� ��� ��������� ��

������ �� �������� ��� ������������ �� ������ �� ������

=����� �� ��� 0�3*�+� � ���� "������ ��� � ������ ����

������ ���� ��� � ������� ���� ���

�� ��3� � � ����� ���� ���� �� �� ������ � ����� ������ �� ������ �� �� ���� �����

�� � ��� ��� �� �� ��� ��� � � ��� ��� � 8�39��

&� ����� �� ��� 0�3*�+� ���� ������ ���� ��� �� ������� �� ����� �����

������� *��� �� ������ ���� ���� ����� �� ������ �� ����� ���

��� ������� ��� ��� ����� �� �������� ���� �����+� ��� ���� �������

����������� �� �� ���� ���� �� �������� ���� ���� �������

!����� � �"��� �� ������ ������ ����������� ���� ��>����

������ �� �� ���������

(������ �� ��������� ������� �� � �� ������ ����� �� ��� 0�7*�+�

)� �� �������� �� ������ �� ��� ������ *��� ��� ������+� !�

������ ������ ������� ���� ��>���� ������ �"���� �� �� ��

� ������ ������ ��� �� ��� 0�7*�+�

F

b

θ

θ

τ

(a) (b)

k

���� ������ ����� ��������� �� ����������� ������! ��� ����"�������

������� ��������

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 103: A short course in foundation engineering

!� ���� "������ ��

�� �� � 3����� #?( � ��� #(@ � �� � #$( � ��� #$@�A���� ���� �� ����� �� ������ ����� � 1�

���7�

��� ���� �� ����� ����

��>���� ������ ������ #?( � #(@ � #$( � #$@ � �� ���

� � 3���3����7�� 1�

���7�� 1�

���7�� 1�

���7�� ����

��� � � �12����7��� � 6�58�

!��� �� �� �������� �� ��� ��� ������� �� ������� ���� *����

�� ������� + �� ������ ��� � �� ���������� �� ��� �����

��)�� %���� �$$����"!��� �� �� ;��������� ��������� ����< ��� ��������� �� ����� ���

������������ �� ������ �� ������ &� ����� �� ��� 0�0 � ����� ���������

���� �� �������� )� "��������� �� ��������� ������ ��� ����� ���

����� ��� ������������ � ��� ��� � ���

�� &� ����� �� �� 0�0� �� ,���<�

������ �������� ����� .��� � ��� �� ���� � ������ ������ �� ��

������� �� ���� ���� �� �� ������������ �� �� ��� *��� � ���� ����+

��� ���� ������ ���� ��� �� ��� ������� ������ *��� 0�0+�

(������ ���� .�� � �� ��������� ��� ��� � ������� ����� ���� !�

����������� ,���<� ����� ������ �� ����� �� ��� 0�0*�+ ��� ��

;�����< ��� .�� � �� ��������� ����� ��� ����� �� � ����� �� �� ������

)� � ���������

� 3�

(������ ��� ���� ���� .��� � ��� �� �� �� ��� �� ����� �� ��� 0�0*�+�

? ���������

� 0�

!��� ���� �� ��� ����� 3B7 �� �� ���� ����� ������ ���� �����

������

F

b

d

v

a,b

c

A

D ′

d ′

c ′

C ′

D

C

B

v

0

(a) (b)

o

���� ��$ %������ ��������� �� ����������� ������ ��� ����������

&������' ������&� ��&������ ������

������� � ������� ��� ��!

��

Page 104: A short course in foundation engineering

A�� ����� �� ���������� �� �������� �� ���� ����� �������� �

���� ��� ���� �� ���� �� ������������ � ��� ������ �� ��� 0�6� ��

������� ���� �������� �� ��� 0�0 �� ������ � ��� ����� �������

�� �� ������� �� � ����� ���� �� ���� ������� � ����� .��� (���� �

��� ����� �� ������������ �� ���� ���� �� �� �� ��� ;�������< ������

�� ;�����< ����� � �� ����� ����������� �� �� ��� ������ .���

&� � �������� �� �� ����� ����� ���� ��� ��� � � 33�6� �� ��

����� ��� ���� �� ��� ����� �������� ������� �� �� ����� �� ��� 0�6

����

� �3� 3���3��� � 0�:7�

!��� �� � ����������� ������ *32C+ �� �� ������� �����

&� ����� �� ��� 0�8� ��� ����� �� ���� ������ ������� �

� ��� 72� � ��3 ����

� � � 8� ��3� � � 6�

����� �� � ������ ��������� �� ����� 7C �� �� ������� ���� ������

F

C

DE

q

q

fc

d e

φφ

σ

I

I

II

III

III II

45˚ 45˚ 45˚ 45˚

���� ��( ��� ��������������) ��� ���� *���� �� '����

E

D Cq

E C D

q

q

ec

dk

k

(a)

(b)

τ

τ

σ

σ

I

I

I

II

II

II

90˚ 90˚

���� ��� +������ �����������'� ��� ,��� - ����� ���! ��� ,��� - ��� ,��� -- �� '����

����� ������ �� ���������� �����������

Page 105: A short course in foundation engineering

& ��� �� ����� �� ����� �� ��� 0�5 ���

� ��3� �� � 6�10�

!��� �� �� ��������� �� �� ����� �������������� �� ������� � ����

���� �� ������� ��� � �� ���������� � ���� �����

�� ������ � �� ����� �� ��� 0�:� �� �������� ��� ������ ����

���� ��� ���� ������ ����� �� ��������� ���� �������� ���������

�� ��������� �� �� �� ���� *���� �����+ ��� �������� ���������

�� ����� �������������� *���� �����+ �� �� ���� �����

*�& '��"���� ����$���������� ������ �� ���������� ������ �������� ���� ���������� �� ��

����� ��� �������� ��������� �� � ������� ������ �� � �������� ��� �

���� � ������������ �� ����� ��� ��� ��� ��� �������� *� (�����

1+� � ���� ���� �������� �� �������� �� �� ����� ��� ��� ������ ����� ��

��� ��������� � !� ���� ��� ������ ����� � �� ������ ��

��������� ���� ��� ����� �� ������������� ���� �� ������ �� �������

!��� ���� �� ����� ��� �� �� �� �� �� ������������ ����������� ��

�� �������� ����� !��� � ��� �� �� �������� ���� ������ ��

G

C q

q

gc

d f

e

σ

I

I

II

IV

IV

III

III II

30˚30˚ 30˚ 30˚30˚

���� ��. ���� ��������������) ��� �� *���� �� '����

R

C q

q

rc

k

kk πk

τ

σ

90˚

45˚ 45˚

���� ��/ ��� �� ��������������) ��� *���� �� '����

������� � ������� ��� ��!

�!

Page 106: A short course in foundation engineering

��� ��� �� ����� ������� ��

� � 0���

��� 0� � 6�10 ����� �� �� �� ��� ��� *��� � ���� �����+ ��� �����

������� �� �� ������ �� �� ������

�&�'��� %����+ ��$���,

!� ������� ����� ������� �� � ������ �� � ������� ���� ����

�� ���� � ���� � ������ �������� �� ��������� ��� �� ������

������ ������ �� �� ���� �� ������ �� ���� �� �� ���� ������ �����

��.� �� ������ ��� �� ���� �� �� ������� -���� ����� �������

������ ��� �� ������� ��� �� �� ���� ������� ������ ���

������� ������� �� ���� �� !�.��� *1907+�

? ��������� � ����� ������� ������ �� ������ �� �� ���� ����

���������� ���� !�.��� ������ �� �� �������� �������� ��� � �����

������ ��� � ���� ����� � ������� �������� �� ��� �� ��� �� ������

6·29

5·76

5·0

4·83

4·0

5·14

Increasingfeasibility offailure mechanisms

Increasingfeasibility ofstress discontinuities

Upper bound

Lower bound

Solution for Nc

���� ��1 ���' �� ��� ��� ���� ���� ��������� �� ���&��� ���

����������� ������) � 0���

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 107: A short course in foundation engineering

��������� ��

� � �0� � �20" � 133�0� �0�1�

���0���0"� ���0� �� ����� ������� ������� ������ �� �� ����

�� �� ��� �� �������� �� ��� 0�9� !�� ������� �� ����� ��� ����� �����

��� ��� �"��� �� � ��>���� ��� ��������� ��� �������� ������� ��

�������

=�������� �������

0� ��� � 0� ����� �1� 2�3�3�#��0� ��� � 0� ����� �1� 2�3�3�#��0" ��� � 0" �����

(������� �������

0� ����� � 1�7�0� �����

0� ����� � 2�8�0� �����

0" ����� � 0" �����

�� �� ���� ������ � !�.���� �� ����� ������� �������� ��� �

������ ������� ��� �� ���� ��� �� ����� ���� ���� �� ��# �����

������ "��� ������ ������ �� ��� ��� �� ���� ����� �����

���� ������ � ������ �� ���� �� ������ ������

!� !�.��� �������� ����� ���� � ������ �� �� ��������� ����� �����

���������� ���� �� ���� ���� ���� ������ �������� �� ���� �� �����

������ �� ��� ���

��� �� ������� ������ ���� �� �� ���� ��� ���� ������� ����

�� ������ �� .�� �� �� �� �� ���� ������������ �� ����� �������

"������ �� ���� ������ ������ �� ������� ��� �� ��� �� ��� �����

50º

40º

30º

20º

10º

0

Ang

le o

f she

arin

g re

sist

ance

: φ′

NγNq

Nc

Nc

1 10 100 500

Values of Nγ, Nc, Nq

Nq

���� ��4 3����� �������' ������) 0�) 0") 0�) ���� ��*���� ��4�$�

������� � ������� ��� ��!

�"

Page 108: A short course in foundation engineering

���� ����

� � ��0� � ���0" � 1� � 133��0� � � �0�3�

��� �� � ������� ������ �������� ������ �� ���������� ���� � �������� ����� �������� ������ �� ���������� ���� ��� �� � ������

���� �����

�� �� ����� ���� ���� �� ��� ��� �� "������ ��� � ������

� � ��0� � ��0" � 1� � 133�0� � � �0�7�

��� ���� �� ����� ������� "������ �� ���� � ������ �� ��������

�� �� ������ �� ������� ����� �� ������� �� �� ������ ���� ��

���� ��� ������� �������� �������� �� ���� �� ������� ���� ���

������������� ��� ��� �� ������ �� ������ �� �� �� �� �� ���������

���� ������ �� ����� �� ��������� �� �� ��� ���� �� ����� ��� ����

��� ����������� ������ ����� ������������� �� ��� �� ���� ������ ��� �

���� ���� ��� �� ��������� �� �������� ��������� !� ���� ����������

���� ���� �� ����� ��� ����� ��� ��� � ���� �� ���� � ������ ����

� ��� �� ���� �� ������ �����# ��� �� ����� ������ �� ��� � ��� ��� �

���� �� ���� �� �������� ���� ��� �� ���� �� ����� ������ @� ������

���� ���� � ��� ���� ���� ���� ���������� ��� ��� �� ������ ��� ��

��� ��� ����� ������� ����� �� ����� � ���� ���� �� �����

��� �������� ����� ������� � ��� �� ������ ����� � �������

���� �� ������ ����� ���� ���� D������ �� ��� �����

#���$%�� ���%�(������ � ����� ������ ������ �� � ���� 2 ���� �� ������ �� � ����

������ ���� �� ����� ���� ���� �� �� ����� ������� D"������ 0�3

��� ��� � ������ �� �������

� � ���0" � 1� � 133�

�0� � � �0�0�!� �������� ������ ������ � ����

� !� ������� ����� ������� �� ����� �� �� ������� ������

�������� ������� ��� �� ���������� ���# ��� � ���� ���� ��

������ �� �� ����� ���� �� ����� *���� �������� ��+� ��� � ����

� ��������

� � ����� �� �� ������ ���� ����� ��� �� �� ����� ���� ����

�� ��� ���� ���� ��� ������ 33� ���� �� ���������� ��� ���

���� ���� � ����� ���� ���� ����� ��� �� ���� ���� ����� ��

��� � ������ ������ �� ��� ������� �� ������� ����� ������� �

� � �� �� ������� �� ��� ����������� ��� ��� ����� �� ��# �����

������� �� � ���� ��� �� ��� ������� �� 0" ��� 0� ��� ��� ��

��� ������� �� �� ��� ���� ������ ������� ���� � ������

��� �������� �� ���� �� �� �� � ����

����� ������ �� ���������� �����������

�&

Page 109: A short course in foundation engineering

!��� ����� ��� �� ����� �� ��������� ��� ���� ������

� ��� ���� ������� �� ������� ��������� �� ����� ������ ��

����� ��� �� ���� �� ����� ������� � �� ���� �� ������ ����

�� ������ �� � ��������� ������ �� ������� � ������������ ��

�� �� �������(������ � ����� ������ 3 � ��� ������ �� � ���� �� 1�6 � ���� ��

������ �� � ��� ���� ���� �� � 03�� !� ����� ���� ���� �� ��

���������� ���� ��� � � 32 �AB�7 ��� �� � 12 �AB�7� � ��� 0�12�

$����� �� ��� ����� ������ ��� �� � 03�� 0� � 102 ���

0" � 112� ���� ��� 0�9

� � 1�6� 32�112� 1� � 13� 3� 12� 102� 1�6� 32

� 0522 �4�

&��� �� � ���� ������ �� ��� �� ������ �� ������ ���� ���

� � 3762 �4�

��� �� � ���������� �������� ���� �� ����� ������� �� ���� �� ������ �

����� ������ ���� �� ��� �� ������ �������� 12C ��� ���� �� 03���� �� �� ������������� ��� 75�:�� ���� �� �� ���� ������ ��� �� ����

������ �� 3126 �4�E ��� �� � 75�:�� 0� � 56� 0" � 87� ���� ��� 0�9

� � 1�6� 32� �87� 1� � 13� 3� 12� 56� 1�6� 32

� 3802 �4�

!� ���� ������ �� ������

3802

3762� 1�13

��� ���� �� 1�2F

2·0 m

1·5 m

Strip footing

γ = 20 kN/m2

φ′ = 42˚

���� ���5 ������� �� ������ �������' ����������

������� � ������� ��� ��!

�'

Page 110: A short course in foundation engineering

����������� ����� ���� ������� !� ��� ������� ������� �� ����

������� ����� � � �� ������ ����������� ������ >��� ����

�� ������ �� � ���� ���� ���� � �� ��� ����� ���� �����

� �� ����� ������� ������������� �� ���� ������ �� � �� ���� "���

�� �� ������ �� ���� �� ���� ������� !� ����� ����� ���� ��

�� � ���� ������ �� ��� �� ������� ���� ������ ��� � ��������� �� ��

������ �������� �� ��� 12C ��� ���� ���� ��� �� �� ����

������������ -��� ���������� �� �� ������� ������� ���� ������� �

��� ��������� ��� ���� �������� �� �� ���� � ������ �� ���� �� ��

���� ������ �� �� ���� ��� �� �� �� ������� ������ �� �����

������� ������������ �� ������ ��� ����� �������� !��� ����� ��

���� ����������� ������ ��� ����� ������ ���� ������ ��������

������ ����������� ��� ��� ����� �� ������ �������� ��� ����

���������

(������ �� �� �� ������������ �������� �� � �������� ��� ���� ��

���������� ������� !��� �� �� �������� ��������� ��� �� ������ ��

���� �� �� ���� �� ����� ������ ����� � � 2�

D"������ 0�3 ��� � ������ �� �������

� � �0� � � �0�6���

� � ��0� � �2��� �� � �������� ���� ������� � � ���� ���� ����� 2 � ���� ��

������ ���� ����� ������� ��� 0� � ����� ������� ������ �����

�� ��� �� �� ���� � ��� �� ��� �� ��� 0�11� !� ������� �����

������� �� �������� �� �� ������� 3�

10

8

6

4

Nc

0·5

D /B0 1 2 3 4 5

qs = Nc su / F + γD

B /L = 0

B /L = 1

���� ���� 3����� �������' �����) 0�) �� ������� ����'���) ����

������� ��4(��

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 111: A short course in foundation engineering

�� ��� ��������� ����� �� �������� ���� ������ ����� ���� ����

���� � ����������� �� ���� ���� �� ���� ���� �� �� ������ � ����

��� � ���� ���� ���������� ��� "��� �� 373� ������� �� ����

������ �� �� �� � ��� ��� ����� ���� �� ���� ������ � ���

���� 62C� �� � ����� �� � �� ����� ���� � ����������� ��� ���� ���

� ������ � ������� � ����� �� ���� ���� �� ���������� ���� ��

�� ������ �� �� ����� �������� �� ����� �� ��� 0�13� ��� ��� ���� ��

��� � ����� ������� ����������� �� �� ����� �� �

& ���������� ������ ����� ���� � ����� ���� ������� �� �� ��� ��

�� ��� ���� �� � ���� ��� ������� ?���� �� �� G������� �� �� ���� �� ��

������� ��� � ����� ������ �� ������ ��� ������ ���� � ����� ��� ��

�� �� ���� ����� �� ���� ������ ���� ��� � ����� ��� �

���� "��� �� 3B7 �� �� ���� ������� '���� ������ ���� � ��������

��� ����� ������ ���� �� ����� � ������� ������ �� ���� �� �������� !�

������� �� �������� �� ��� 0�17�

& ������� ���� ������ �� ������ �� �� ��� ���� �� ����� ��� �� ����

����� � ?>���� ��� H������ *1965+� ? ��������� ��� �� ������ ��

�� ��� ���� �� ���������� �� ������� ����� ���� �� ������� ���������

������ �� ���� ������ � ����� ������ ��� 1�26� ����� � ���� �� 1�53 ���

����� ��� �� ������ ������ �� �� �����

�������� &����+, ���� *1967+ ��� ����� ����� �� � �������� ��� �������������� ��

��G��� �� �� ������� ���� ���� ��������� � �� ������ ���� �� ����

�� � ���� �� � ���������� �� ����� 3� ��� � �������� ��� � ���� �

����� ������ 3�� �� �� ����� ������� ������������� ���

3� � 3� 3� �0�8���� ��� ��������� �� ������ �� � � ���������

Q

30˚ 30˚

Underlying softer material

���� ���� ���� �� ���� ���� ����'��� ��'�

������� � ������� ��� ��!

��

Page 112: A short course in foundation engineering

���&��� &����+��� �� ��� �� ������� ������� ���� � ������� �������� 6� ��� � �����

.����� �������� 6�� ?����� )���� *1966+ ������� ������� ���� ��

"������� ������� ������ ���������� ������� � ���

�6� � �6�

7�0�5�

���7 � ��� �� �� ��� ��� � � ����������� �������� ������ ��

�� ��� �� ������ ��������� %���� �� � �� ��� �� !��� 0�1�

Oil tank

Flexible base

TrialB

Take average shearstrength over thisdepth

D = 2/3 B

su

Possible failuresurface

Dep

th

���� ���$ 3����� �������' ����������� �� �� ��� ����) ���� 38�� ���9&����� ��4(/�

����� ��� � ����� �� �������� ������� ������ �������' �����������) ����3���� :����� ��4((�

������� 2 2�3 2�0 2�8 2�: 1�2

� 1�0 1�: 3�7 3�: 7�7 7�9

�� �� �������$����� �� ���������� ��������� ��� �� �������� ���� �������

����� ��������� �� �� �"��� ������ ����� �� ��� 0�10�

-���� ��� ���������

�� � 52 �4�� �� � 2� � � 32 �AB�7�0� � 5�3 *��� 0�11 ���2�3 � 2�85+�

����

� � ��0� � �2 � 52� 5�3� 32� 1 � 630 �4�

����� ������ �� ���������� �����������

���

Page 113: A short course in foundation engineering

!��� ����������� ��� ������� ����� �� ����� �� ������� �����

������� �� � ��� ���������� ���� ������������� �� ���� ���� �� ������

��� ����� ������� � 4������ �������� �� ���� ���� �����������

��

� ��� ������ ����������� �� ���� �������� ������ ���� ���� �

��� ����� ���� �� �� ��� ���� �� �� ��������� �� �� ���

�� ������� �� ��� ������ ������ �� ����� ���� ������ �

�������� ���� ��� ��� ���� �� �� �� �������������

� �� � ����� ��� ������ ��� � ����� �� �� �������� ����

������ ���� ��� *(����� 3+ �� � ���� ���� �� ��� ��

������ ����� �� ������������� ��� �� ������ ����������

'�� ��� ���������

%���� �� 0�� 0"� ��� 0�� ���� ��� 0�9� ��� ��>���� ��� �� �"���

������ ��

�� � 12 �4� �� � 72� � � 32 �A��7 �� � 12 �A��7

0� � 78� �1� 2�3�07�3

0" � 33� 1 � 33

0� � 32� �1� 2�3� � 18

����

� � ��0� � ���0" � 1� � 133��0� � �

� 12� 07�3� 1� 12� 31� 13� 1�6� 12� 18� 1� 32

� 523 �4�

1·0 m

1·5 m square

���� ���� ������� �� ���� ��� ��� ���� ��� ������ �������'

�����������

������� � ������� ��� ��!

���

Page 114: A short course in foundation engineering

�� �� �������$��� � ����� ������ �� ���� �� ������ � ���� ����� �� ��� 0�16� ��

� �������� ��� �

2���

,������ ���� �� ������ � 1 �

I������� ���� ������ � 122 �4�

="���� ������ �� ���� � 3

?��� ���� ���� � 32 �AB�7

D��������� � 2�3 �

%������ ��������� 6� � 022 �AB�

)���.����� ��������� 6� � 56 �AB�

%���������

3� � 3� 3� � 3� 3� 2�3 � 1�8 �

0� � 8�2 ���� 2�3 � �1�2�1�8� � 2�836� ��� 0�11�-�� ���������� ������ � 0������ �2

� 8�2� 122

3� 32� 1

� 732 �4�

D"������� ������ ������ � 6� � �6�

7�� ���� !��� 0�1�

� 022� 1�0� 56

1�8� 1

� 718 �4�

0·2 m

1 m

TryB = 2 m

Pv

Ph

���� ���( ������� �� ������ �������' ����������� �� �������� ���

�������� �������

����� ������ �� ���������� �����������

��

Page 115: A short course in foundation engineering

*�� ��"���� -�� -����+� � �&�,&��������� ������� �� � ������ �� ���� �� ��� �� � ������� ���� ���

������� �� �� ��� �� �� ����������� 4��������� ��� ���� � ���� ���

����� �� �������� ��� ������ �� ������� ������� ?���� �� �� ����

����� �� �������� �� ���� �� ���� ������� ��� ������� �� �����

����� ��� ������� ������������

�� �� ��� �� � ���� ���� ��� ������ ������ �� ���� � ���

�� �� � ���������� ������������ �� �� ��������� �� ������� ����

���� ���� ��� ������� ��� ���� ������ � ������ ��� �� ����� !�

������ �� ������� �� �� ���� �� � ��� ������ ��� ����� �� �������

�� �� (����� 8�

�&&�)�%&� %����+ $��������&��������� �������� ����� ������� ��� ��������� ���� ��� � ��

��� �� !��� 0�3� ���� ���� ?- :220 19:8�

!��� �� ����������� �

!� �������� �� ������ ���� �� ��� �� � ������ �� �������

*������ �� ������ �������� �� �� ���� ����� �� � ������

� �������� ���+

-����� �������� � ��� ���� ������� ���� ��� ��� ���

� 3� 1� 122� 2�56

� 162 �A

!��� ������ ���� �� ������� ���� �� ������� �� �� ���

��� �� ��� �� 2�56 ���� �� �������� ���� ������� ��� ������

���������� �� ������� ���� ��� ��� ������� � (����� 8�

������ �� ���� ������ ������ � 162�56 � 3� !��� �� ����������� �

������� � ������� ��� ��!

��!

Page 116: A short course in foundation engineering

�� �� �������*�.�'$&� /0 �"��� ���' ��� &��+ ���' %����+ ��$���,

& ��� ����� ���������� �� 3 � ��� ��� �� ������ �� � ���� �� 1 � �� �

���� �� ���� ���� � � 32 �4�� D������ �� ����� ������� �� �� ����

��� �� ����� ��� ��� ����� !� ���� ���� �� �� � ���� �� 1 ��

!� �������� �������� �� ���� ������ �� �� � 62 �4�� �� � 2�

����� ������� ������ 0� � 6�9�

!� ������ �������� �� ������� ������� ���� ����� ��

������ ����� �� � 6 �4�� ��� �� ������ �������� ���� ����� ��

������ ����� �� �� � 3:�� ?���� ������� ������� �� 0� � 73�

0" � 19� 0� � 16�

-���� ���

��� � �� �0� � � �2� 62� 6�9� 32� 1

� 716 �4�

����� ��� 7��������� ��������� ������ &����) ���� 3 155�; �41.

/���� ! �� �� ����� ��� ����� &���������

����� ���� *�4�+

=�����

1 =���� )��� ����� ��� ������ ������� ����� ���������

12 222 !�� ����� �� ���� �� ������������ ���� �� ������������� ������ ���� ���������� ����

)��� �������� ��� �������������

0222

-������ ��� ����� 7222)��� ������ ���� ����������� ���� ���������

3222

-��� ����� ��� ���� �������� 822 �� 1222)��� ����� ������ �����������

822

!���� ���� �������������������� ����� )���� ������� �����

!� � ������ �������������

3 A��������������

(������ ����� �� ����������� ��� ����

822 ����� �� ���������� *?+ ��� ������� 1 �� /����� ���� ��������� �� � � ���� ��� ������� ? ���� �� ��� �� ������������

,���� ��� ����� ������� ��� ���� ��� ����

322 �� 822

'��� ����� �� ���� ���� �������

�322

(������ ���� 722,���� ��� ���� 122 �� 722'��� ���� �122

7 (����� ����� %� ����� ������ ��� � ��� ������� �

722 �� 822 /���� 7 �� ��������� �� ������� ������������� �������

-���� ��� � 162 �� 722���� ��� � 56 �� 162-��� ��� � ��� ����� �56%� ���� ��� � ��� ����� A�� ���������

����� ������ �� ���������� �����������

���

Page 117: A short course in foundation engineering

'�� ���

��� � �� �0� � ���0" � 1� � 13� 3� �� �0� � �

� 6� 73� 32� 1:� 13� 3� �32� 12� � 16� 16

� 892 �4�

�.�'$&� 10 �2��� �- �2���+ ��� )�+"�� �%�3� ��� %�&�) �"� )���� ��%&�& ��� ����� ���������� �� 16 � ��� ��� ������ �� � ���� �� 3 � �� �

��� ���� �� �� ���� ���� �� � 1: �4� ��� �������� ���� ����

���� � 32 �4�� !� ���� ���� �� �� ���������� ����

!� ������ �������� �� ������� ������� ���� ����� �� ����

��� ����� �� � 2� ��� �� ������ �������� ���� ����� �� ������

����� �� �� � 02�� ?���� ������� ������� �� 0� � 92� 0" � :2�

0� � 122�

� � �� �0� � ���0" � 1� � 13� 3� �� �0� � �

� 2� 3� 1:� 59� 13� 16� 12� 122� 3� 1:

� 12 7:2 �4�

�.�'$&� 40 �2��� �- )���� &�3�& �� ��%'��+�� -��������& ���� ��� ������ � ����� ���� �� 132 222 �A �������� ��� ���� ���

�� ������ �� � ���� �� 5 � �� ���� ��� �� ���� ���� � � 32 �4� ���

�������� ���� ������ �� � 112 �4�� !� ���� ��������� �� ��

��� �� 72 �� : �� !� ���� ��� G������� ���� � ���� �� 7 �

�� �� �� ����� ��� : � �� �� �� ������ D������ �� ������� ��

���� �� ����� ������� ��� �� �� ��� �� ������� !�� �� ���

������� ������ � � 2�06�

!� ����� ������� ������ �� 0� � 8�5�

!� ����� ��� �� 7� � 72� : � 302 �3�

!� ��� ������ ��� �� 7� � 3� �72� :� � 5 � 673 �3�

'� �� ������ �� ���� � �� !��

132 222 � �8�5� 302� 112� 673� 2�06� 112���� �5� 32� 302� � ��7 �� :� � 12� 302�

���� �7 � 3�65 ��� �: � 7�23�

�.�'$&� 50 �2������ %��)��� -����� �- ��-��, �� �&�'��� %����+ ��$���,��� -����� �- ��-��, �� �"��� �����+�"& ��� ����� ������ �� 7 � ��� ��� ������ �� � ���� �� 3 � �� ����

��� ����� !� ���� ��� ��� ��� ���� *�+ � ���� ���� �����

�� 3 � �� �� �� ����� �� *�+ � ���� ���� ����� �� 1 � �� ��

�� ������ !� �� ���� ���� �� � 18 �4� ��� �������� ����

������� � ������� ��� ��!

��"

Page 118: A short course in foundation engineering

���� ���� � 32 �4�� !� ��� �� ������ �������� ���� ����� ��

������ ����� �� �� � 77����� ���� �� ��� �� ������ ������ �� ������� ����� �������

��� �� �������� ����� ������� ��� � ������ �� ���� �� ����

������ �� 1�6�

&������� ����� ������

��� �� � ����1����� 77���1�6� � 37�0�� 0" � 11� 0� � 5�6�

� � �� �0� � ���0" � 1� � 13� 3� �� �0� � �

� 3� 18�11� 1� � 13� 7� 12� 56� 3� 18 � 080 �4�

� 3� 12�11� 1� � 13� 7� 12� 56� �12� 3� 32� � 783 �4�

I������ ����� �������

��� �� � 77�� 0" � 73� 0� � 73�

� � �� �0� � ���0" � 1� � 13� 3� �� �0� � �

��� � 3� 18� 71� 13� 7� 12� 73� 3� 18 � 1620 �4�

��� � 3� 12� 71� 13� 7� 12� 73� �12� 3� 32� � 1162 �4�

��� � � 7�3 �� ������� ������� ��� � � 1�6 �� �������

�.�'$&� 60 �2������ %��)��� +�����& ��� &���& -�&���& ��� ������ ��� ���� ���� �� � ������ �� 132 �4� �� �� �����

�� �� � ������ �� �� ������ �� � ���� �� ��� ������ �� �������� ��� �

!� �������� ���� ������ �� �� ��� ����� ������ ���� 02 �4� ��

�� ������ �� 32 �4� �� � ���� �� 7 �� �� �������� �� 32 �4� ���� 7 � ��

6 �� ��� ��� ������� ������ ���� 32 �4� �� 6 � �� 96 �4� �� � ����

�� 32 � ���� �� ����� �������

!� ��� ���� �� � ����� ������ �� ��� ����� !���� ��������

����� ��� �� �������� ��� ���� ������ �� ������ �� ����

������ � ����� ������� ������� ��������� ���� ���� ��� �����

�������

A�� 0� � 8�3 ��� � ����� �� �� ����� ������� ��� 0� � 6�3 ��� �

����� �� �� ����� �������

/���� ������

&��� ������ ��� �� ���� ���� �� �� ��� �� 77�1 �4��

������ �� ���� � � �77�1� 8�3��132 � 1�51�

'���� � ������

,������ ���� ������ �� 36�0 �4��

������ �� ���� � � �36�0� 6�3��132 � 1�12�

����� ������ �� ���������� �����������

��&

Page 119: A short course in foundation engineering

������� ��

���������� �����

�����������

���� ����� ���� ��� �� �������� �� �� ������� �� ��������

��� ��������� �� ������ �������� ������������ �� ������� �� ����

����������

�������� ������� ������� ��� �� ���� �� ����� �� ��� �����

���� ���� �� ����� ����� � �������� ��� �

�� ��� � � ��������� �� ���� ���� ������� �������� ���

���� �� ���� ������ ����� �� �� ������� ���� ��� �� ���

�� ��� ���� ��� �� ������������ �� �� �� ��� ���� ����

����� �� ��������� ���� �� ��� �� ��� �� ����� ��� ��������� �� �������

���� ����� ��� ������

�������� ����� ��� ���� ������� � ��� � ������ ��������� ���

����� �� ���������� ��������� ���� �� ����� ����������� ��

����� �� ���� ���� � ����� ���� �� ���������� � ���������

����� ��� � ������ ���� ������ ������ ��� ������ � ��� ������

������� ������� ��� ���������� � ������������ ��� ������ � � �����

������ �� ���������� �������� ����� �� �� �� ��� ������� � �����

����������� �� ���� ���� �� ������ ���� � ��� ����� ��� ����� ��

������� �������� ���������� ������� ��� ���� ����� �� ������� ���

��������� � ��� �������� ! ��� �� ��� ���� ���� �� � ������ �����

�� ���� ������� �� ������ ��� ����� � ��� �� �������� ���� ��

�� ������ ��� ���� ��������"

���� ������ �� ����

������ ��� ����������� �� �� ��

�� ������ � ��� ��� ���� �������� �������� ����� ������������� ���

������� �������� � �������� �������� ���� ��� ��� ����� ����

��� � ����� ��������� �� ��� ���� �� ������ ����� �� �����

��� �� �� �� �� ����������� �� ������� �� � �� ���� ���� �� ��

������� ������� ���� �� �� �� ����������� ���� �� ����� ���� ���

������ ��� ��� �� �� ����� ������������� �������� !������

������� ����� ������� �� � �� ������� ������� ��� ������

�� ������ ���� ��� �� � ����� ��� ���� ����� ����� �� �����

Page 120: A short course in foundation engineering

������������� ���� �� �� ��� �� ���� ��������� ��� �� ����

��� ����� ������

���� ���� ������ �� ������� ����� ����� �� ������������� �� ��������� �� �� ������ ��� ����� �������

��� � �� "��� #�$� %� �� ������� �� ���� �� ������� ����� �� ����� ��

��� ���� � �� ����� �� ����� ������ ���� ��� �� ������� �� ����

�� �� ���� �� �� ����� ��� �� � ��� ������ �� ���� �� ��

��� �� ��� ��� �� ���� ��� � ������ ��� �� �� �� �� �����

����� ������� ��� �������� ��� ��� ����� ��� �� ����� ��� �����

���������� �� ��� �� ������ �������� �� ��������� ���� ��� ��

���� �� �� ���� �� &�� �� �� ���������� ���� �����

�� ����� �� ����� �� �� ���� ������� ��� �� �� �� �� ��������

�� ����� �� �� ��������� �� �� ���� ��� �� ����� �� �� ������

�����

�� �� ������� ���� �� �������� ���� �� �������� ��� �� �� ��

�� ������������� ������� ��� �� ������� �� �� ������ ��� �� ��

�&���� ���� �� ������������� �������������� ���� ������� ��

��������� ��� � �� "��� #�'� �� ���� ����������� �� ���� �� ����

�� ���� �(

� �� ���� �� ��������

� �� �� ��� �� ���� ������� � ������������

� )���*� �� �� ������

Valve closed Valve open

No drainageload carried bywater pressure

Full drainageload carried byspring

Applied loadLoadIn spring

In water

Time

#��� $�% &����� ��� ����� �������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

���

Page 121: A short course in foundation engineering

� �� � ����� �� ����� ���� ���������� �� � ���� ������ �� ����

��� ����� �� ���������� '� ��� �� �������� �� ����� ������

��� ���� ���������

� �� ��� �� � �� �� ���� �� ���������� ����� ����� �� �� ��

�������� �� �� �����

� �� ���� �� ������� �������

� �� +� �� �� �� ��������������

� ������ ��� ����� ����� � �������� ��������� �� ��� ���&���

��� �������

��� ����������� ������� �� �� ����� ��� �� �� ��������

��� �� � ���� ��� �� �� ��� ���,��� �� ������ ������ �������� ����

��� � �������� ��������� ������� ������ �� �� ������ ���

-��� �� ��� ������������ �� ������� ��������� ������� ����

��� ���� �� �� ����� �������� ��� ��� ��� � ���� ��

��

��� �

�'�

�('�#�$�

� �'

��� � ��������� �� �������������

���

�� ��)

)

�� � ��

�� � ��������� �� ����� �������������

.������� #�$ ���� � ����� �� �� ����� ��� ������� ����������(

�� � $ �� � � / ��� / � ( � �

�� � / �� � � / ��� ( � �

�� � / �� � � � ��� / � ( � �

H

z

p1 per unit area

dz

Impermeable base

Pore water pressure

u 0 = Hγw

t = t

t = 0+

t = 0–

t = ∞

∆u = p1

∆ u

#��� $�* +�� ����� �� ��������������� ������������

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 122: A short course in foundation engineering

�� �������� ��� � ����� �� �� ���(

�� � 0$

�,��,�/

��$�,', � $

��',�$�'�'����0� ���� �', � $��(

'�

��#�'�

�� ���

�'

�� �� �������� ����������� ������ �� � �� �� ��� ������

�� ����� � ���� �� �� �� �������������� �-� �� ��� ��� 1���� �� ��

������� �� ���� ���� ��� ����� �� � ������ �� �� ����� ����

�������� ��� �� �� �� �� �������������2 �� ���� ��(

�- � ����� $� 3

�'

�,��,�/

$

�', � $�' ��',�$�'�'���0 �#���

!�������� ������ �- ��� �� �� ������ ������������ �� ������� ���� ��

�� ����� ��� ����� ��� ����� ������ � ���� �� "��� #���

4���� ��� ���������� �� ������ � ���� ���� �� ����� ���� ��� �� ��

������������� ��� �� �� ��� ��� �� �� ������������� �� �������� ����

��� �- ��� �� �� ��� �� �� ���������� �� �� ������ ���������� �� ��

�������� ������

������� $���� �� ������� ������ ���� ��� ��� �!� "��#��% ������� ���������� �� � ����� ���� ��� ������ ���� �� ��� �

�� "��� #�01�2 ��� �� � ����� ���� ��� �� �������� �� ������

���� �� "��� #�01�2�

$��� ��������� ����������� ���� ������������� ������� ��� � ��������� ����� ��� �� ��

����� ��� ��������(

�� ���

$� �/� �#�0�

�� � ���� �#�#�

�� �.�

$� �/� ���$/

�/ ��

�/�#�5�

� .� � ��������� ���� ��� �� �� ���� �� �� �� ���� ���� �� ���������� �� �� .� �� ������ ��� ������� ����������� ����� ���

�� �� �������������� ������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

���

Page 123: A short course in foundation engineering

0·001 0·01 0·1 1·0Time factor: Tv

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

U%

deg

ree

of c

onso

lidat

ion

∆pb

∆pt

rp = ∆pt / ∆pb

Double drainage

rp = 0

rp = 0·5

rp = 1·0

rp = 5·0

rp = ∞

Single drainage

#��� $�/ 0���������� ������� ������ � ������������ ��� ���� ����� � ��� 1�����

2 ����� ��� + ������� 3%4$56

Voi

ds r

atio

: e

Effective pressure: p ′

(a)

Log effective pressure: p ′

(b)

Swelling

Recompression

Virgin consolidation(slope Cc)

#����� $�73�6 0���������� ������� ����� ����� ��� � ����� �������8

3�6 ����������� ������� ����� ����� ��� ��� ��������� � � �����

�������

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 124: A short course in foundation engineering

���������� %�� � &!�� ���� � �������� ��� � �� ��� "��� #�0 ���� �� ������� �� � ���� ���� ������

�� ���� ��� �� � ������� ����������� ���� ���� �� �� ���

����������� ����� �� �� ����� ���� �� ����� ��� � ��� � ����

�� ��������������� ���� ��� � ������ ���(

� � �� ��� �� �� ��������� ������ �� �� ����� ���� ��� ��� ��

����� ������ ��� �� ���� � �� ����� �� ���� �� ��

���� ���� �� �� �����

� �� �������� ������������ ��������� �� "��� #�#� ���� ���� ��

��������������� ���� �� 1�� ����� ������ ���� ��

���� ��� ���� �� �� ����2� �� �� � �/� �� ���� �� ����������������� �� � �/� �� ���� �� ������� ������������

� �������� �� ����� ������� ��� ������ ��� ���� �� �

����� �� � ������� ����������� ���� ������ � ������ ����������

����� � "��� '�$6� �� �� ����� ������ �� ��� ���� ����

���������� �� � ������� ����������� ���� �� ���� �� �������

���������������

� �������� .� ���������� �� �/ ��� �� ���� ������ �� �

������� ����������� ����� .� � /�//7�99� $/�� �� .� �� �/ �� ���

���� ���� ����� �� � ������� ����������� ����� �� ���� �� ����

���� ���������������

� � ���������� �� �� ��������� ���� 19�2� �� �� ���� �

9� � �� � &9

99� &9

��� 99 �� �� ������ ����� ��� &9 �� �� ������� ������ ������ ������

��� �� -! $�66� 8������ ����������� ����� ��� � ��������� ����

������ ��� ����� /�5 �� $�/� ��� �������������� ����� ��� �

��������� ���� ������ ��� / �� ����� /�5� ���� ���� � ���� ����

�����

Voi

ds r

atio

: e

Log effective pressure: p ′

h

tr min

α /2

α /2

pc′

#��� $�$ .���������� �� ����������� ��� �������������� �������� ���� ��� .��������� 3%4/56

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��'

Page 125: A short course in foundation engineering

���( ��� �% ����������� �������� �� ������������� �� ��������� ����� ��� �� ���� ���

�� ��� ���� � �� �������� �� ��� ����9 �� ������ � ���������

�� "��� #�5�

����� ��� �% ���#��� ��"��)����� �� ��������� ���������� �� ����� ����� ������ �� ��������������� ��

���� �� ����� ������������� �� �� ������� ��������� �� ��

������ ��� �� ����� �� ���� �� �� ���� ��� ��� �����

Initial oedometer compression

Initial oedometer compression

Primary consolidationsettlement

Primary consolidationsettlement

Secondary consolidation

Secondary consolidation

Time

Log time

x

t 90

t 504t 1t 1

d 90

d 50

d 100

d 100

ds

ds

do

do

df

df

Dia

l gau

ge r

eadi

ngD

ial g

auge

rea

ding

0·15 x

#��� $�5 :������������ � ��� �� ����� � ������������� �8 3�6 �;����

���� � ���� ������� � � �7/� �'��7/ � /�'$'�'��7/ 3� � �����

���'����68 3�6 ��������� � ���� ������� � � �#/� �'��#/ � /�/07'�'��#/3� � ����� ���'����6

������ � ���!�"��� ���!# �

��*

Page 126: A short course in foundation engineering

���� ��� �� ��������� ��/ � ������� � ������ �� �������� ��9

�/ �� �� ����� &� ����� ��� �� �� �� ����� ������� ������

%��&�� �'�"(!��� ����� �� �� �������� �� ����� ����� ������������� �������

�� �� ����� ��� � �� "��� #�6� ��� �� ����� �� ��� �� #/:

��� 7/: �� ���� ������� �� ������

"� �� ������ �� ������� ������������ �� ���� ��� � ������

���� ���� � � ����� ! ��� 2� �� ���� ��� � � ��� 0 � ���������

�� �� ����� �� ���������� ���� �� ���������� ��� ��

$//� '� '/ � 5/ ;�� �� �� ����� �� ������ ���� ��� ��

��� �� ����� ! � 5/� /�6# � 0# ;� 1�� (�2 � 0�#�$/� "��� ���2 ���

����� 2 � 5/� /�05 � '6�5 ;� 1�� (�2 � 3�$/� "��� ���2

�� � ���%�% ����-�- 1����� ������� #�#2

� �/�///$� �///� 0#� /�///$� 0///� '6�5���� �$��#� $$�/��� � '0�#��

<� ��� �� ���� ��� �� �� ������� �� �� ������� �� �� ��� � �����

��� ����� �� /�3� �� ����� ������������� ������� �� �� ���� ������� ��

/�3� '0�# � $7�5���

"�- � #/:��� � /�/07� ���"��� #�� ���� �#/ � �/�/07� 6'��$ �'�0 ����

"� - � 7/:� �� � /�'$� ��� "��� #�� ���� �7/ � �/�'$� 6'��$ �$/�� ����

100 kPa

10 m × 10 mRigid footing

Sand

Sand

Clay mv = 0·0001 m2/kNcv = 1m2/year

2 m

3 m

7 m

4 m

3 m A

B

γ = 20 kN/m3

#�� $�< =����� � ��������� � ������ ������������ ����������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��+

Page 127: A short course in foundation engineering

(������� �� $�� �� ������� ��� ����������

;������� �� �� �������� ��� �� �� �� ����� ������������� �����

��� �� ������� ���� ����� �� ��� ��� ������� �� �&���� �����

#/ ��� ��� �� �� ���� �� ������������� ������������� �� ����

���� �� ��������� �� ����� �� ������ ���� ���� � �� �����

������ �� �� ������� � ��� �� � .� ���� ������ �� ��

����������� ������

��������� ����� ��� �� ��� �� ����� �� �����������

������ ��� �� ������ ��� ������� �� ������ ��� �� �� ������ ��

�������� �������� ���� ��+��� �� ������� �� ������� �����

������

��� ���� �� � ������������������� ������� ������������ � ���� �� �� ���������� ����

�� ������� �� � �������� �� �� �� ����� �� ���������� ����9 ��

���� �� ����� �� &�� �� �� ������ ���� �� ������������� �������

��� � &�� �� �� ��� �� ����� ����� ����� �� ������ ��

�� �� ���� �� ���� ��������� ��� ������� ����� ��� �� �

������ 1-����� ��� =� �� $7#�2� �� �� ������� ���� ������ ��

�� ����� ����� � �� �� � ��� �� �� ��������� ��� �������

����� ���������� �� ���� �� �� ����� �� ����� ������� � ������

��� ����� ����� ��������� �� ������ ���� �� �� ���� �� ���� ��

������ �� �� ���� �� �� � ��������� ���� �� ����� �� ���

���� ���� �� ����� �������� � ������ ��� ����� +������ �����

������� 1�������� ��� "����� $70'9 %������ $7#'9 -,��� $7509

>���� $75#9 -,�� ��� .��� $7559 -,��� $7569 )*%�������� ���

?���� $76$2� �� ���� ���� �� -,��� ��� .�� 1$7552 � ������

�&� �� ���� #�$�

�� ��� � �� ���� �� ������� ����� ������� �� �����������

���� �� �� ���� �� ��������� �� �� ���� ���� �� �������� ����

���� � ���� ��� ��� �� �� �� ������������ �� ��� ���� �

�������� ���� �� �� ����������� �� ���� ������������� ������� ������

������� ���� �� �� ������ �� ���������� ���� �����

�$�� �����) ����� �������� �� ����� ��������� ��� �� �����&� �� ����

���� �� ������ �&����� $70$9 @������ $7009 !��������� $7#�

��� $7##9 ��� ������ ��� �� ������� �� ���� ��������

����A����� ����������� �� ���� ���������� "� ������� �����������

������ ����� ��������� ��� ��� �� ����� ����� �����������

���� ���� � ��� �� � ��� �� �������������� ������ �� �����

�������������� ��� � ��� �����

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 128: A short course in foundation engineering

-,�� 1$7562 ������ ��� ���� �� ������� �� �� ������������

���� ���� �� ���������� ������� �� ����� ��������� ��� ����

���� �� ������ �������� �� �������� ��� �������� ������� ����

���� �� ��������� ��� ����� ������������

-� !��,�� ��� !���� 1$7572 ������ ����� �� .���$� ��� ������

�/ ������� ��� � � 7#�� ������ ����� ��� ��� �� #0��

������ ����� 1����� � �� ���� ������� ��������2 ���� ��� �� ��

�� �� ���� ���� ��� ����� �� ����� �� �� ����� ��� ��

#0�� ������ ���� �� ��������� �� ���� ���� �� ����/ ����

��� �� 7#�� ����� �� ��� #: ���� ���� ���� ������� ���

�� ����� ���� �� ��������� ��� ���� ���� ������� ������ ���

�� ���� �� � ���� �� ���� �� ���� ������ �� ��� �������� �����

��� ���� ��� ������ ����� �� ��� �� ���������� ������ ��

�� �����

-,�� 1$76�2 ���� ���� ���� ���� �� ���� ��� ������� ����� �� ��

����� ����� ��� � ������� ��� ���� ���� �� ���� ���� ����� ���

�������� ���� ����� ����� ������� �� ������ �� �� ���� �� ���,���

�� �� ������� ����� ������ ��� ����� �� �������� �������� �

����� �������� �� �� ��������� "������ ����� ��������� ����

��� �� ����������� �� ������ ������� ��� ��� �� ���������� �� ��

����� �������

% ����� �� ������� �� �� ���� ��� �� ����� ��������� ��

��� � �� "��� #�3 1!��������� $7#�2�

��������� ��� � ������� ����������� ����� �� ������� �� �����

��������� �� ������� �� "��� #�31�2� �� ������� ��� ������ ��� �/ ����

������ �� ������� ��� ������ �� �� �������� ��� �� � � /�0'�� ��

�� � �� ������� �� ��� ���������� �� � ����� ���� ��� ���

����� �� ������ � ���� ���� �� �� ������� �� ����� ���������

�� ��� ���� ��� �� ��������� �������� ���� ��������� ��

�� ��� ��������

����� $�% >������� ������� ��������� � ��������� ����������� � ��� 2 ����� ���

=��� 3%4556

!����� )��

�������

4������

��� ������

1 ;�2

8� ����������

���� 1 ;�2

=��

1��2

�����

�������

1��2

=�B��� ��������

)����

$7#3 6A$# $ '5 �0

C�����B ��� )���� $7#5 5A$# / '7 �/

8��D��� )���� $7## 5A$# / A �� �/

;� =���� )���� $75$ $/A$# / A 0/

��������� )���� $75� �/ /A# A 0#

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��,

Page 129: A short course in foundation engineering

�� �� ���� �� ��������������� �� �� � ������ ��������� ������

@���� �� "��� #�31�2� ���� � ���� �� ��� � ����������� �� � ����

���� ��� ����� 2� ��� ��� �� � �������� �� �� ����� �� ������

� ����� ������ �� ������ �� �� � �� �� � ����� ����� �/ ����� .

���� ����� �� ��������� �� �� �������������� ���� �� �� ���� ��

� ������� �� � �� ������ �� �� ���� �� �� ���� �� ��� ���������� �����

�� ���� ��� ��� �� �����:� ��� �� ����� �� ���� ���� ��� ���$� �� ��

���� �� ������ �� .� ��� � ������� ����� ��� ���� ���� �� �����

��� � �� �� ����� = ��� �� ��� ������� ������ �� �� �����

+

Voi

ds r

atio

: e

e01 p0′

eo

E A

A

C

C

D

F

D

B

B

E (0·42e0)

ee

0·42e0

Laboratorycurve

Laboratorycurve

Fieldcurve

Fieldcurve

Log effective pressure: log p ′(a)

(b)

p ′0

p ′0

p ′c

p ′c

∆p

∆e1

∆e2

Log p ′

(c)Log p ′

#��� $�? .�������� � ����� �����@��� � ����� ������� ���� �� �����

����������� � ��� A��������� 3%4$/6

������ � ���!�"��� ���!# �

��-

Page 130: A short course in foundation engineering

��� ��� ���������� ����� ��� =#� �� ���� ��� �� ��� �� ����� �����

���� �� ����� �� ����� ���� ��� � ��' ���� �� ��� ���� ��$��� ���� �� ��� ������� ��� � ���������� % ��� ��� ����

��� ���� ������ � ������ �� ��� ������ ��� ������� �����������

� ��������������� �� ��� �� ��� �� �� �� ����� ����� �� ������

������� �� ����������� ���� �� �/� �� ���� � �� �� �� �� ��

��� ���� �� ����� ������ �� ���� .�� �� ���� ����� �� ����� ��

�� ��� ����� � ������ �� ���� �� ����� ���������� ��� !�����

����*� ����� �� �� ����� � 1���� �� "��� #�31�22(

� ���� ����/�� ����� %�� ����� ��� �� ������� ��������������� �����

� ������ % �� � ������� ��� %- ������ �� �� ����� ���� �)� ��

������ �� ������ ��� ������ �� �� -�� ������ - �� � ������� ��� -. �� ������ �� ������� ��� ������

�� �� �������� ��� �� .� � � � /�0'���

�� ��� %-. ��� ����� �� ��� ���������� �� � �����

���� ��� �����

�� ���������� �� �� �� ����� �� ��� �������� ��� !����������� ������� ���� �� �� �� E����� ���� ������� ������* ���� � ��

���� ������ �� �� ���� �� �������� ������������ % ����� ����

������� ����� �� ������ �� ������ �� ����� ���� �� � ��

�������� ��� ��� ��� ������ ��� ��� ������ ������� ��� �����

.����� ������� ���� �� ����� ���� ������� ����� �� ���������

����� ��� F����� ����� �� �� � ������� �� ��� ���� � ����

������� ��� �� ���� ���� ���� �� ���� ��������� ����� ����

������� ����� �� ���� ������� �� ���� ��� ���������������

�����

�� ��� ���� !�������� 1$7#�2 ��� �� ���� ���� �� ���� ���������

������� �� ���� �� �� �� ���� ��� �� �� ��� �� ������������������ ����������� ���� �� �� ���� �� �� ����� ���� ��� ���� ���

���� �� ������ �� �� ��������� !����� �� ���� �� �� �����

��� �� ��� �� ������� �� �� ������ �� ����� ���������� ��� � �

������ ��� �� ����� �� !��������*� ������������

�� ��� � �� ����� ���� ���� �������� �� �������� ��� ������ ����

� ������ �� ����� ������� ��������� � �� � ��������

������� $���*+ ��� $�������� ����� ���������% ���� �������� ����������� �� ������� �������� �� ��� ��

! ����� ��� -,�� 1$7#62� ��� ������ ��� ���� �� ���� �� ����

������� � ���������� ������ ����� ��������� �� � ���� ��

������ ������� ��� ���� �� ������ ��� �� ���� ��� �� �����

��� ���� �� ������ �� ������ ���� �� �� ����� ����� �� ��

��� � ��� �� �� ���������� �����������

���

Page 131: A short course in foundation engineering

������ �� �� ���� �� ! �����*� �� ���� ������ %� ��

������������� �� � ���� ����� ��� �� ����������� �� �� �� �����

-�� � ���� �� �� ����� ��� �� �� ������ �� �� ����� �� ����

��� ����� �� �� % ����� � ������� ���� � � �������� �����������

������ �������� ������ ����� �� � � ����� ��� �������� �����������

����� ��� ����� ������ ������������� ������� �� �� % ����� ��

�� ���� � ������� ���� �� �� ����� �� ���� ���� �� ������

���� � �� �� ����� ��� ������ "� �� ������ ��� �� �� ����

�� ���� �� �� � �� ����� �� ������� ������� ���� �����

��� �� �� % ����� �� �� �� ���� �� �� �� ���� �� �� ������

�� ������ ���� 1!����� ��� <�&��� $7602� ! ����� ��� -,��

1$7#62 ������ ���� � ������� ����� ������ � ������ �� �� �����

���� ��������� �� �� ����� �� ����� ���� ��� ��� � ���� ��

����� �� � �������� �� �� ����� �� �� ����� ��� �� ! �����

�� ����� �� ! ����� �� ����� �� ������� ������ �� ����� � ��

��� � �� "��� #�7 ��� �� ��� ������� �� ��� ���� �� � ���� ��

������� ��������� �� �� ����� �� ����� ���� 1� ������� #�$02�

"� ������ �������������� ������ ! ����� ��� ���� $ ���� �

����� ��� �� ! �����A-,�� ������� ����� �� ������� ������

�� ���� ����� �� ������ � ���� ���� �� �� � ��� ��� �� ���� ��

������� ����������� ������ ���������� �� �� �� �� ������� ��

1·2

0·25

1·0

1·0

0·5

0·25

0·5

0·2 0·4 0·6 0·8 1·0 1·2

1·0

0·8

0·6

0·4

0·2

Set

tlem

ent c

oeffi

cien

t: µ

4

4

0

2b

DClaylayer

Verysensitive

clays

Pore pressure coefficient: A

Over-consolidated Normally consolidated

Values on curves are D/2b

CircleStrip

#��� $�4 .�������� ���� �� ��� �������� ��� � ����� � ����������

� ��� A'����� ��� 2 ����� 3%4$<6

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 132: A short course in foundation engineering

���������� �������� ! ����� ��� ���� $ ��� ���� ��� �� �������

����� ������ ��� � �������

����� $ �� ���������� � ����%� �������� ����� ! ����� ��� -,�� 1$7#62 �����&� ���� �� ��

��� �� ���� ������� � ���������� ������ ����� ��������� �� �

���� �� ������ ���������� ������� ��� ���� �� �������� ����������

���� ���� � � �������� �� �� ���� �� �� ����� �� �� ��

����� �� �� ������� �� �� ���� �� ���������� �� � ����� ����

���������� ��� ������ ���� ����� � ������ �� �� ������� ����

��� ���� ��� �� ��+��� �� ����� ����� �� �� ���� ���������

������������ �� �� ���� �� ��� �� � ���� �������� % ��� ��������

����� �� ����� �� ��������� �� � ���� ��� � ���� ����������

�������� ���� � �� ��� �� ���� �� �������� �� ������ �� ������� ��

��� ���� ������ �� ���� �� ���� �� ���� ��� � ���,��� �� ��

���� <���� ����� ���� ������� �� ������ ��������� ������

���� ������� ���� �� �� ������� ������ �������� ;������*� ����� ���

�� ����� �������������� ��� ��� ��� ���� ���� �� �� ���� ������

���� � ���� ������� ��� ��������� � ��� ������ ��� �� �� ����

����� ��������� �������� �� �� ������ ��� ���,����� �� �� ��

���� ������ �� �� �� �� �� ����� �� �������� ���� �� ������ ��

���� ���� ������ 1!����� ��� !��� $757 ��� $76/9 !������ $76$2 �����

����� ����� ��

% ���� ���� �� ��������� � ��� �� � ������ ������ �� � ���� �� ����

������ ��� ��� � �� ���������� �� � ��������� �� ���� ��

������ ����� �� ������ ��� �� ���� ����� �� ������ !��� �����

��� � ������ �� � ����� �� ���� ��� �� �������� �� ��������� ��

������ � ����� ���� �� ������ ���� 1������ � �����2 ��� �� ����� ��

� ��������� �� ������ ���� � ���� ���� �� ���� ����������� ��������

���� �� ���� ���� �� ���� �� �� ���� �� ������� �� ��������

������� �������� ����� � ���� ��� � �� ������ ��� ���&���

��� ����� � �� �������� ������

������ �� �� ���� �� �������������� ���� ��� �� ���

��� �� � ������ ����� �� ��� � ������ -�� �� ����������� ��

�� ����� �������� �� �� ���� ������ ��� ���&����� ������ �����

��� � � ��� +/�� ��������� � +/ �� ��� ���� ����� 1! ���

���� $75$2� �� �� ���� ������ ����� 1� ��� +/�2 � ����� ��

�� ����� ! ��� �� ���������� ����� ����� �� !$ �� "��� #�$/�

G ��� �� �� ������ ���������� ����� ;� �� ����� �� �� ����

��� ����� �� ��� ��� ��$� �� �� ���������� ���� �� ������ �����

������ ���� �� �� ���� �� ������ ����� ����� �� ���� ������������ ��

���� ��� ���� ������ ��� ����� ����� ��� ��� ������ ����

������ ��� � ��������� ��� � ����� ���������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�'�

Page 133: A short course in foundation engineering

8� � �� ����� �� ����� ��� ��� ��$ ��� �� �� �� ���� ���

�� ���� �� �� ���� �� ������� ���� 12 � $2 1! ������ $7#02�

�� � ��$ �!��� ���$� �#�6������ ��������� ��� ���� ������������ �� ������ ����� �(

����� � � ��� ��� �#�3������ � +/

� ���$ ��� �#�7�!��� ������ ������ ��� ������� �� ?����� ����� �� ���� ��! �� �����

��� ��� ��� ���� ����� �� �� ��� �� ����� ������� ������� ��

������� �� �� ��� ���� ��$� ����������� �� ������ ������

���� ������ ��� �� ������ ���&����� ���� ����� ����� ����

������������ ��� �� ���� ����� ���� ��� ! �� 2� �� ������ �����

����� ������� ������� ��� ����� � �������� �� �� ���� ����� !2�

�� ���� �� ����� �� ����������� )���� �� ��� ������ ��

����� �� ������ ���&����� ���� �� � ���������� ����� �� �������

���� +/� �� ����� ����� ���� �� ���� ����� �� ������ ����

&����� ���� �� ��� ��� �� ���� �� ���,��� �� � �� ����� ��

������ ������ ���� ����� �� ��� ����� �� ��������������

)���� ���� ����������� ��� ������� ����������� � ������� ����

����� �� �� ����������� ����� ��� ;������*� ���� ���� �� /�#�

%� �� ���� �� �� ���� ���������� �� �� ;������*� ����

Circular areaload intensity (q)

p ′

Ver

tical

str

ess

Horizontal stress

Consolidation

Undrainedloading

D1

A1

A

C1

CD

B

∆σh2

∆σh1

∆σv

δ

∆u

K0p ′

ABC, ABD – Effective stress pathsA1 C1, A1 D1 – Total stress paths

K0p ′

p ′

#��� $�%B A����� ��� ������ ��������� ��� ������� �������� � ��� A����� ��� A��

3%4546

������ � ���!�"��� ���!# �

�'�

Page 134: A short course in foundation engineering

����� ��� ������ ����� �� ��� ����� ����� ���� �� �� �� �� ����������

����� ���� ����� �� ;������*� ���� �� ���� �� �� ����� ������������ ��

������ ���� 1�� �� ������� ��������� ��������� ������ �� ������

���� ������ � �������� �� �� ������ ������2 ��� �� ����

&����� ���� ��� ���� �� �� ������ � �� � � ���� +/� ���'

��' � ��$ � � �#�$/����� ����� �������������� �� ���� ��� ����� �� ������

���� ���� 2:� ���� ��� ���� �� ������ ����� ����� ����� ��������

%� ���� ������� �������� ������ �� ���� ������� �� ������ ����

��� �� ���� ������ �� ���� ������� ����� �� ���� ��� � ���,���

�� �� ���� ��� � ��������� �� �� ���������� ������ ������ ����

��� �� ������ ������� �� �� �������

�� ����� �� �� �����&� �������� ������ � ������� �� "���

#�$$� C�� � ����� �� ���� ��� �� ����� ������ ����������

��������� ��������� � ����� �� �� ������� �� ����� �����

� ���� �� &� ��� � ������ ��� �� ���� �� �� �� 1! ���

��� ��� !� �� $75�2� �� �� ��� ����� ����� �� �� ���� ����� ������

� ���� �� ������ �� ��������� ��� ��������� ��� � �� �� �����

���� �� ���� �� ���� �� ����� ��� � ���,��� � ��� �� �� �������

���� �������� ������ � ������ ��� ������� ����������� ��� ���� ��

������ ����� ��� �� ��� �� ���� ������ �� ����� ������

��� � ���� � �� ���������� ������� � ��� ����� ���� �� �� ����

������ �� �� ���� ��� ���� �� �� ��� ���� �� ���&����� ����

K0

+u0

K0p ′ K0p ′

K0p ′

p ′ p ′+ (∆σv – ∆u)

p ′+ u0 +∆σvp ′+ u0

+ u0 +∆σh1

K0p ′

p ′+ u0 +∆σv

+ u0 +∆σh2

+ (∆σh1 – ∆u)

K0p ′

p ′+ ∆σv

+ ∆σh2

pk

pk

0

0

Aftersampling

In-situImmediately

after loadapplication

After fullconsolidation

Totalstresses

Effectivestresses

#��� $�%% ������(�� ����������� �������� �� �������� ����������� � ��� A����� ���

A�� 3%45B6

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�''

Page 135: A short course in foundation engineering

������ � ����� �� ��� ���� ����� �� ������ ����� ���� �����

���� ���� ���� ����� ��� ���� ����� ����� �� ������� ��������

���� �� ����� ����� �� �� ���� �� �� ��� ��� �� ����� ������� ���

� ������� �� ����������

�� ���� ���� ����� �� ������� �������� ��� �� ������ ��

?����� ���� 1!��� $753� !����� ��� !��� $757 ��� $76/9 !������ $76$2�

�� ���� �������� ����������� ������� ��� ���� � � �� ����� ��

� �� ������ ���� ���� �� �� ���� �� ���� ����� � ���������� ��

�� ��� �� �� ���� ���� ������ ��� ���� ������ �� �������

������ �� ������� ����������� ���� �� �� ����� ����

-���� �� ����� ��������� �� �� ���� �� ���� �� ������ ��

�� ���� ���� ����� �� ������� ������ �� ������� ��������

������ � ����� �� ���� ������ ����������

� �� � ���������� ������ �� ������ ������� �� �� ���� ���� ���

���� �� � �������� �� �������� ������ ����� ��� ����

��������� ��� ���� ����� �� ������ ���� ���� ���� � ������

�� �� ������ ���������� ����� �� ���� ������ �� ��������

�� �� ������ ������� ��� ����� �� �� ������ ���� �� ���������

����� � ��� ������ ��� �� �� ���� ����� �������� �� ��

����� ��� �������� ��� ��� � ���,��� ��� ������� ����

������� �� �� ������ ���� ������� ���� � �� �� �� � ������ ��

�� ���� "� ?����� ����� �� ������ ������� �� ������� ����� ����

������� ���� ��� �� ������ ��� ����� ���� ������ ���

������� ������� �����

� �� ��������� ������������� �� ?����� ���� �� ������� � ��������

�� ������ ������ ���� ��� �� ����� �������� �� �� �����

������ �� ���� ����� �� ��� �� ����� ���� �� �� ������

������� =� �� �� ������� ������ �� ����� ��+���� �� ��

����� �������� �� �� ������ ��� ����� ���� �������

����� �������������� )��� �� �� ����� ��� ����� ��� ���

���� ���� �� ������ ��������� �� �������� �� �� �������

�� �� � �� �� ������ ���� �� �� ����� �� �� �� �� ����

�� ��� �� �� ����

� �� �������� ������������� �� ?����� ���� ���� �� �������� ���

����� � ������ ��� ��� ������� � ����� ����� ��

���� ������ ����������� ����� ���� �� ������� � ����� �� ���������

������ ��� �������� ��� ������ �� � ��������� �� �� ���

������� �� �� �� ����� ����� �������������� ����� ��� �

���������� �� �+� �� ������$� ��� �$��� 1�� ���� �� �� ����� ���������� �����2 �� �������� �� ������� �� � ������� ���� ���

�������� ��� � ������ ��� �������� ������� �� �������� �� ����

�� � � ��������������� ������ �������

������ � ���!�"��� ���!# �

�'*

Page 136: A short course in foundation engineering

%��&�� �'�"(!��� ��� �� ��� � ���� ���� �� ������� ��� ����� ���������

������ ��� ��� �� ���� ���� ����� � ���� ����� ����������

�� �� ������� ������������ ��� ����� �� ������ � ������

���� �� ��� ������������� �� ���� ������� �� ��+��� �� ���� �����

;��� �� �� ���������� ������ �� ������� �� � ������� ����������

�� ?����� ���� ��� �� ��������� �� �� ������ ������� ��� ��

����� � ������ ��� �

�� ����� �� � ������� +����� ������ �������� $'�'� �� �����

��� ������ �� � ���� �� 5�$� �� � ��� �� ���� �� ���� ���� ���

�������� ��� �� ����� ��-�� �� 1! ������ $75$2� ��� �����

��� ������� ��� �� ��� �� �� ��� �� ���� ������ �����������

��-�� �� ��������� ����� ����������� �� ������ ����A

���� ������������ ������ �� �� ���� ���� ����� �� ���������

��� �� ��������� �� � ��������� ���� �� ���� ����

"�� � �� ��� �� ����� ��������� � �� ���������� ���� ��

$0/ ;� ��� � ���� ���� $73 ;� ��� �� ������� �� ��� �

����� �� ����� ������� ����� �� �� ���� ��� �� ���� �������

���� ��� ��� �� �� � ���� ������� �� �� ��������� �������

���� ����� �

�� ������� ������� ������� ��� �� ��������� �� �� ����

�������� ���� ����� �� ���� H����*� ������� �� �3 #// ;�

������� ��� ����A����� ����������� �� ������� ������� �����

��� �� ������� �� ������� �� �� �������(

�� �;2�/�$

=�#�$$�

� ; � �� ���������� ����� $0/ ;�9 2 � ����� �� ���� �$'�'�9 ��� �/� �$ � ����������� ��+��� ������ ������� ���

"��� ��5�

�� ������� ������� ������� ����� ��� �� ���� ����

����� �� ���� ��(

�� ���� ���

=�(� �( �#�$'�

� �� ��� �� � �� ������� �� ����� ������ ��� ���&�����

����� �� ��� ���� (� ��������� ��� =�(� �� �� ����������

��������� �������� �� ��� ���� ������� �� ������� ��� ���� 1���

������� ����������2 ������ ��� ���&����� ������ ������

�� ����� �� �� ������������ � ���� �� ���� #�' ��� ��� ��

������� ������� �� �'�6�� �� �� ����������� ����� ���

$6�'�� �� �� ���� ���� ������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�'+

Page 137: A short course in foundation engineering

�� ������������� �������� �� ��� �� ��������� ����� �� ����

�������� ������ �� ! ����� ��� -,�� 1$7#62 �������� ���

�� ���� ���� ������

�� �� ����������� ������ �� ������� �� ���� ��(

�� ��(

/����$�� �( �#�$��

� ���� �� �� ����� ������������� ������ �� �� �������

����� ���� ��� �� �� ����� �� ����� ������ �����

"���� ��� �� ! ����� ��� -,�� ������ �� ������� ��(

�� � ��(

/����$�� �( �#�$0�

� ����$ ��� �� � �� ��� ��� � �� � �������� �� �� ���� ���

��� �� ����� �� �� �����������

�� �� ���� ���� � �� /�57� ���������� �� ! � /�## ���

(�2 � $�#� ��� "��� #�7�

"� �� ���� ���� ������ �� ������� ��(

�� ��(

/ ����� ���& �#�$#�

� �� �� �� ����� �� �� �� ���� ��� �������

������� ���� ���������� ������� �� �� ������������� �������9

����� �� �� �������� �� ����� ������������� �� ������������������� ���� ��� �� ��� � �� � �������� �� �� ��� �� ��� ��

�������� ������9 �� �� ���� �� ������ ����� �� �� �������� �����

���� ��� �� ��� � �� � ������ ������� �� �� ���� ������

������

�� ����� �� �� ������������ � ���� �� ���� #�' ��� ���

�� � $/7�� �� �� ����������� ������ �� � 6#�$�� �� ! �����

��� -,��*� ������ ��� �� � �'�6�� �� �� ���� ���� ������ ��

��� � �� ���� ����������� ������ �������� �� ���� ����

������� �� '0/: 1<�&��� $7762I

����� $�* =����� � ���������� ����������� � ��� A����� 3%4<%6

��� ��

�������

�����������

����� 1��2

! ����� ��� -,��*�

����� 1��2

!��� ����

����� 1��2

������� �'�6 �'�6 $6�'

������������� $/7�/ 6#�$ 0/�7

����� $0$�6 $/6�3 #3�$

������ � ���!�"��� ���!# �

�'�

Page 138: A short course in foundation engineering

�� ����������� ����� ���� �� ������ ��������� ��������

����� �� ������ ���� �� � �� ��� ���� �� ���������� �� �

����� ������������� ��� ������ ������ ���� �� ���� �� �� �������

������ �� ! ����� ��� -,�� ����� �� � ���� ������� ��

���� ���� �� �� ��� ���� �� �� �� �� ���� �������� �� �� �� �� ������

��� ������ ����� ���� �� ���������� �� � ����� ������������� ���

������ ������ ���� ��� � ������� ��� �� ����� ����

�� �������������� �� �� �������� �� ��������� �� �� ������

������ ���� �� �� ���������� ������� �� ��� �������� ���� ��� �

���� ����� �� ����� �� ��� �� ���� �������� �� �� �����

����� �� �� ��� ���� �� ! ����� ��� -,�� ������� �� � ���

�������� �� �� ����������� ������ ��� ��� ��� �������� ���

� ���� ������ �� �� �� ��� ��������

�� ���� ���� ����� ����� �� �������� �� �� ! �����

��� -,�� ������ C��� ������ �������� ������� ������ ������

1��� � "��� '�31�22� ���� ���� ������ �� �� ������ -����� �� ��

�� ��� �� ��� � 1!��� $7539 !����� ��� !��� $7572 ����� �� ��������

������� �� �������� ������������� ��� � ������ ��� ���

������� � ����� ����� �� �� ������� �� �� �� ����� �����

������������� ����� ��� � ����������� ���� ��� � �������

���������� � ������ ����������� �� � �� ���� �� �� �����

�� �� �������� ����� ��� �� ���� �� ������ ������ ���&����� ��

������ �����

(��*������� ��� $�������%� ������ ����� �� �� �������� �� ������ �� �������� ��

��������������� ���� �� ���� �� F���� 1$7##2 �� ��� � ���

������� ���������� �� � ���� �� ��������� �� !�� ;���� ����(

� C� �� ������ ���������� ���� ��� ��� ��� �� ������

�� � �� ��������������� ���� ��� �� �� ���� ������ ���

��� �� ����� �������� ������ ��� ���� $/��� ���

�� ���� ����� ���� ���� ������� ������ ��� �����

����� �� ��������� �������� ���� $/: �� �� ������� ������

� C� �� ������ ���������� ���� ���� �� � �/� ����� �������������� ���� ��� �������� ������ @�������

����� �� � ��������� ��� ����� ������� �� �������

���� �� �� ������������ ���� �� ���� ������ �� ���� �� ������ �/�

)����� ������ �� �� ������ �� ������ ����� �� � ���� �� �����

������� ��� ��� � ���� �� � ������ ������ ���� ��� ��� �� �� �

��������������� ���� ��� ���� �� ���� ������ ������

����� �� �����(

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�',

Page 139: A short course in foundation engineering

� ����� �� ������

� +���������� �� �� ����� �� ����

� ����� ����� �� ����� ������� ������ �� � �������

� ������ �� �������

� ����������� �� ������� �����

� ��������� ������ ����� �� ������

� ����� ����������

�� �� �� �� � ���� �� ���������� �� �� �� ����� � �������� �� ��

��� ����� ������ �� �� ��������� �� ������ �� �� �� �������

������� ��� � ��� �� ����� ��� �� ������� ��� �� �����

�� ����� ���������� �� ���� �� �� ������ �� �� �������� ��� �� � ������ ��� ���� ���� ��� � ��� ���� �� �� ����

�� �������� �� ��������������� ���� ������� ��� �����

��������� ��� �� ����� �� ���� ��������������� �� �� ��������

�� ������� ��� �� �������� �� ����� �� -,�� 1$756 ��� $76�2�

�� ������ �� ������� ��� ����� ��������� �� ������ �� -,��

�� ��������� �� "��� #�$'9 ������� ��������� �� �� ������� ���� ����

���� �� �� ���� �� �� ����� �� �� �� � ���������� �������

����� �������� �������������� ��� ���� �����������9 ����� ���������

�� �� ������� ��� �������� �� �������� ������ �����

% ���� ���� ��� ����� �� ������� ��� ��� �� ���������

��� ��� � � ���� ��� ��� ��� ������ ���������� ������� ������

�������� ��� � �������� �� � ����� ������� ����������� ����� !��� �

���� �� �������&� �� �� ���� ���� �� �� ,��� ������ �� ������ �� ���

���� ���� �� ����� ��� ��� ���������� ���� ��� ���� �� ������� ���

��������� �� �� ��������� ����� �� � ����� ���� �� ���� �� �� ����

��� �� ������� �� ��� ��� ��� ��� � ���� ��� ������ �� ��

������ ������ ���� �/ ���� �� ����� ���� �� �� ���� %������������� ��� �� ���� ��� �� ��� � �� "��� #�$� �� � ������ ����

�������&� �� �� ���� ���� �� � �/� ����� �� ���� ���� �� ����� ���������� �� ����� ���� � ����������� ���� % ���� ���� ��� ,��� ������

������ ��� �� ���������� ���� ��� �� �������� � ���� ��� ���� � �������

�� ��� ���� �� ��� ������������� �� � ����� ���� �������

�� � ����� ���� �� ��� ��� �������� ������ ����� �� ������ �

��������� �� ���� �� ��� ������� �� ����� �� ���� �� ���� �������

� ����� ������������� �� � �� ����� ����������� �� �� ��������

������� �� �� ������� ���� ���� ��� ������ ��� ����

�������������� C��� ���� � ���� �������� ����� ������������� ���

���� ����� � �� ������� ������� � ���� ���������� �� ���

��� � ���� �� �������� �� �� ������ ������ ���� ������

���������� ����� ������ �� �� ��������� ����� �� ���� �� ���� ���

����� ����������� ���� �� ���,��� �� � ������������� ���� �� �������

������ � ���!�"��� ���!# �

�'-

Page 140: A short course in foundation engineering

�� ��� ��� ��� ����� �� ��� �� � ���� �� "��� #�$�� �� ���

��� � �� ����� ����� �� ������������� �� � ���� �� ���� ��

��� ���� �/�%� ������ ��� �� -,�� 1$76'2� ��������� ������ �� ���� ��

����� ���������� �� �� �������� �� ����� ���������� ����

��� �� ����������� ���� � ������ �� "��� #�$�� �� ���� ������� �����

��� ������� ��� ��� � ���� �� ���������� �� ������� �

���������

% �� ���� ������ �� � ���� �� � ����� ������������� �� ��������&� �� �� ���� ���� �� ������ ���� �� �� ������ ������������ ��� �/� �� ������ ������ ���� �� ���� ���� �� �� ����

�� ������ ����� �������������� �� � ��������� ���� �������

�� ���� ����/ �� ���������� �������� ��� ���� ��� ���� ���� ��� ����

������� � ��� �� ����� �� ����� �� ����/ ���� �� ���� ������� ��

Effe

ctiv

e st

ress

Effe

ctiv

e st

ress

Set

tlem

ent

Set

tlem

ent

Instantaneous increase ineffective stress

Time

Time

Instant

Delayed

(a)

(b)

Primary and secondary

Secondary only

Constanteffective stress

Period of porepressuredissipation

#��� $�%* ������� ��� ������� ���������� � ��� 2 ����� 3%45<6

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�'�

Page 141: A short course in foundation engineering

�� ��� �� ��� ����� ��� �� ������ �� ������� �������������

���� �� ���� ��� ������ ��� �� ������� �� ���� �����

-���� ������� ������������� ������ ��� �� ���������� �� ��

����� �� ����/ ���� ��� ����� ��� �� ���������� ����� "��� #�$0

��� � �� �������� �� � ����/ ���� ��� �� ���������� ����

����� �� ��� ������� ����������� ������ ���� ��� ��� ��� ��

� ���� �� ��������� �� ����

�� �� �� ��������� �������� �� ����������� �� � ������������

���� ���� � ��� �� 1�2 ���������������� �� � ���� �� ����� ��

������ ����� � ����� �� ��� +���������� � ������� ���

������ ������ ��� 1�2 ����� �������������� �� �� ��� �����

�� ������� ���� �� �� ��� ������� ����� ��� � ����� �� �� ����

Sedimentation

p0′

p0′ pc′

Young normallyconsolidated claypc′ = p0′

Aged normallyconsolidated claypc′ > p0′

Voi

ds r

atio

: e

10 000 yearssecondaryconsolidation

Equilibrium void ratioat different times ofsustained loading

0·1 years

1

Vertical pressure (logarithmic scale)

1000 100

10 10 000

#��� $�%/ 0���������� ������� ����� ������@��� � ����� �������@�����

� ��� 2 ����� 3%45<6

p c′ /

po′

2·0

1·5

1·00 20 40 60 80 100

Plasticity index, PI: %

#��� $�%7 0���������� ������� ����/ ��� �������� ������ � ��� 2 �����

3%45<6

������ � ���!�"��� ���!# �

�'�

Page 142: A short course in foundation engineering

�� �� �������������� ���� ��� ����� ������� �������� 1���

F���� 1$7##22� �� �� �� �� �� ����� ���������� �� �� ��� ������������ ��������� ������� ��� ��� �� � ������� ��������� �����

�� �� ������ ���� ���� #/: �� �� � �/ 1-,��� $7562� ��� ����� � �� ���� #���

�� ��� � �� ��� ���� #�� ���� �������� ��� '/ ��� ���������

�� ����� '//�� ��� � ����� �� ����� �� ����� � �/� �� #3:1!���������� $2� �������� �� 0//A05/�� 1J�������� $5 ���

)���� ��� �2 �� ����� � �/� ����� 3/:�

% �������� ������ ����� ��� ��� �� ������� ������ ����

��� �� ! �� �� 8���� ��� !������ 1$7602� %� <�������� ?�� �K��

���� ������� ������� �� ��� ���� 7�� 1��� ����� �� � ��������

������2 ��� � ����� � �/2 ���� �� ����� /�#� ��� �� ?���� �����

F�K������ �� ����� �������� � �� �� $5��� ��� �� �����

�� ������ ��� � �� �� ����� �� ���� �� �� �� ��������

����� ��� ���������� ����� �� �� ���� �� ���� ���� �� �� � �/�%� �� ���� ���� �������� ������ ���� ��� ��� ���� ������ �����

��� ��������� �� � ���� ?��� �� ������ ������ � ������� ����

��� �� ������ �� ��������(

� C��� �� �� ���� ����� ������������� ���L� ������� �����

���� ��� ����� �� � ���� ���� �� ���� ���

� C��� � ������� ��� ������ ��� ���� �������� ��������

����� ��� ���� ���� ��� ��� ���������� ������� ��������

��� � �������

@������ ������ �� �� ��� ���� �� F���� 1$7##2 �� �� !�� ;����

����9 -,�� 1$7562 �� �� )���� ����9 M���� !�� ���>� 1$7602

�� �� >�������� ��9 ��� 8���� ��� !������ 1$7602 �� ?�� �K����

��� F�K������ � ���� �� ��������� �����������

����� $�/ >������� *B ���� ����������� �� ��������� �� ,����� ������� ��

����� � �/� ��� ����� � ��� A����� 3%4<76

!����� !������ ��

'/ ��� 1��2

�� � ��

��

! �� !����� 0/ �6: /�5

!���������� $ '// #3: /�7

! ���������� ��'�/ 6': $�/

J�������� $' '#/ 60: $�5

��������� ?���� �5/ 53: $�3

J�������� $5 0// 3/: $�3

)���� ��� � 05/ 3/: $�3

��������� =��� 5// $'�: ��#

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�*�

Page 143: A short course in foundation engineering

�� ������ � ����� ����� �� �� ���� ���� �� ��� �� ��� � ����

�� � ����� ������ � ��������������� ���� �� �� ����� ������

�������� 1-� �� $7532�

- ��� -,�� 1$76�2 ��� ��� � ��� � ��� �� ������� ��� �����

��� �������� ���� ���� �� �������� �� � ����� ���������������

���� ��� � ��������� ��� � ������� ��� ����9 �� �� ������

��� ���� ����� ��� �� ������� ��� ���� �� ��� ���� ���� �����

��� ���� ������� ����� ���������� ��� � ������� �� �� �������

���� �� ����� �� �� �������� ���������� ��� ����� ����

������ �� ������ �� �� ������� �� ��� ���� ���� �� %B ����

<����� ��� !�������� �� 8� ���

"��� ���������� �� ���� �� �� ������� ���������� �� ������

������� �� )���� ��� �� ����� ���� � ������&� �� ���� #���

�� ��� � �� ���� �� �� � �������� �� � �� '/ �� �����

������� ��� �� ���� �� ���� 1� ���� �� �� ������ ����������

���� �� �� ����� �� �� ���� ���� ��� �� �� ������� ���

������29 �� ��� ����� �� ��� �� ����� ��������

� �� �� ������������ ����� �� �� ������� �� ������� �� ������ ��������� ��

���� ���� ���� ���� ��������� ����� ������������� �������������

���� ���� �� ����� ���� ���� ��� �� ����� ������� @�

1$753� $76'2 ��� � ���� �� ������ ������� �� � ������ �� ����

����� �� �� ����� �� �� ����� ���� ���� � ���� �� ���� ��� ����� �

�������� ��� ���� �� �� ����� ��������� �� �� ���� �� ���� ����

���� ���� ��� ���� ���� ����� �� ����� ������� %� ��������

����� 1@� ��� -���� $7552� �� ������ �� ���� �� ���

��� �������� �� � �� � ���� !���� ������ �� �� �� '#/��

��� ������ �� �� �� $'#�� ��� � ������������ ��� ��� ������

� ���&����� ������� �� ������� �� ������ ������������� ��� ��

�� ������ ����� ������ ��� ����� ���������� ����������

�� ���� ��������� ��������� ������ ��� �������� �����

���� �� ������������� 1 ���� � ��� �� ������� �� ����� ��&2 ���

����� �� � �� ��� ����� ��� ��� �������� ��� ��� �� �����

��� ��� ������ ���� �� �� �������� ����� �� ������ ����

����� @��� ��� � ��� �� �� �������� �� �� ������ ��

E�� ���� ������������� �� !���� ��� @�� �*� ��� �� ?����� 1$76/2� ��� ��

�� ��������� �� E"��� ������������� �� >��������� .�������*

��� �� ?����� 1$76�2�

@���� �� ����� �� ������������� �������������� ������ ���

����� ����������� �� � �� ��� ������� �� ��������� ��� ����

���� �� ������ �� �� �� �������� �� ������ �������� ������ �����

����� �� ��� �� ��������

������ � ���!�"��� ���!# �

�*�

Page 144: A short course in foundation engineering

�� ���� ��������� ���� ��� �� � �������� �� ������� �� ����

���� ��� ���� �� ���� � � �������� ������������� ���� �� ���

������ ������ � ���� ��� �� ��������� �� ��+��� �� ���� ���

�� �� �� ��� �� �� ������������� �� �� �������� �������� �� ��

������� ���� ��� � �� ������ ���� �� ���� ���� ������ ��������

����� �� ����������

!������ ������� �� ������ ������� �� � �� ������� ����

������ ����� ��� ������ �� ������ ����� %�� ���� ��� ��

���� � ���� ������� �������������� �� ����� ����� �� ��

�������� �� ����������� �� �������� ��� �� �� ���� �������� ��

���� �� ������ ���� ������ ��� � ������� ����� ������� ���

���� ���� �� � ���� ������� �� ������ ������� �� ����� �� ��������

������ ���� ����� �� ���� ������ ����� ������� ��� ���

������ ���� � �� � �� ����� ������� ������� �������������

"� ���� ����� �� ������� �� ������� ������������� � ���� ��

������� ��� � ������ ���� �� ������� �������

������ �� �� �� ���� ��� ������� �� ����� ���� ������

�� ������� �� ���� �� ����� �������� �������� �� �� �� �������

� ������� ���� ��� ���� � �������� ���� ��� �����

���� �� ����� ����������� � ��� ��� �� �� ����� ������� ���

����� ��� ���� ����������� �� ���� ��� �� ����� �� ������

"��� 1$7572� !���������� �������� �� ������� ������� �� ����

������� � ���� �� �������� ���������

����� $�7 >������� *B ���� ����������� ������� ���� *BB ��� � ��� A����� 3%4<76

!����� �'/ 1��2 @���

! ����������� )���� ��'�/ .������ 1$76'2

J�������� $'� )���� �� '#/ -,�� 1$7562

<������ ����� ������� �� '#/ ! ������ ;� N <�)����� 1$7##2

���� !���� >����� ���// �� ��� =���� ��� ?����� 1$7602

!���� @���� ���// F+��� 1$7602

J�������� $5� )���� �� 0// -,�� 1$7562

<������� -��� � ������� �� 0#/ ! ������ ;� N <��)����� 1$7##2

)���� ��� �� )���� �� 05/ -,�� 1$7562

! ��� G��� -��� � G��� �� 05/ !����� 1$7#62

M������������ )���� �� #// %���� N "����� ������ 1$7602

%�������� �� � ������� �� #0/ ! ������ ;� N <��)����� 1$7##2

��������� )���� �� 5// !����� 1$7#62

�� ���� =���� )���� �� 56/ -,�� 1$7562

%������ -�������� G��� ��6// =��������� 1$75�2

@�������� -�������� 8����� ��$'// !������� >����� N >���� 1$7602

8��( �'/ � ����� � ��������� ������� ������� �� '/ ����

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�*'

Page 145: A short course in foundation engineering

C�� ��������� ������� ������� �� ������ � ���� ���� � � ����

��� ������ ��� ��+��� ���� ������ �� ��� �� ������� �� �����

�� �������� ������ ���� ��� �� ����� �� ������ ����� ������� ���

����� ������� �� �� ����� ����� �� ������� �&���� 1$7032

������ ��� ���� ��� � � ������ ��� � ����� �� ���� �� ��������

������ ���� �� �������� �� ����� �������� �� ��� ������ ���

��� ��� ������ �� ������� ������� �� �� ���� ���� ��� �� �����

��� �� ����� �� �� ������ ��� �� ��� ���� ������ ��� ���

��� �� �������� �� ��� ������� ���� ����� ��� ��� ����

8� ��� ������� ��� ���� � ����� ��� ��������� �� ���

����� ������� ��� ������� ������ � ����� �� ��������� ��

�������� �� ����� ��� �� �������� ������������ �� ����� �� ��

�����������

������������� ���� ������� ������� ��� � ������� �� ���� ����

�� �������(

� ?������� �

� .������� �������� ���� �� ��� ��� �������� �����

� �������� ������� ���� �� ��������� ������

! )�� ���� +��,<��� � � ��� ���� ��� ������ ���� �� �������� ��� �� �������

��� ������ ������ �� ������� ������������� �������� ��������

������ �� �� � ����(

� ������ ����� ��� �������� ������� ������

� ���� ����� ������ � ���� ���������� �� � ������� ��� ���

��� �� � ��������� ����� �������� ���� ���������� ������

���� ����������

� �������� ������������� ����� �� ��� ������� ���� ���� ����������

���� ��� �� ����� �����

� ������� ������� �� �� �������� �� ����� ��� �� ��

������������� ����� �� ����� ���� ������ ������ ��� ��������

������� ��� ���� �� �� ����� �� �� ������ ����� ��� ��

����� ������ �� ������

� ����������� ��� ����� ���� ��� �� �� �� ������� ��� ����� ���

������ ��� � ���� ���� �� ����

��$�� � $$�� ����>������ ��� �������� � ���� �� �� ���������� ���� �������

�������� ��� � ���������� �� � ������� ��� �� � �������

���� �������� �� ��� ���� 1-������� $7�59 J���,��� $7039 O����

$7#6� $7#32� C��� �� �� ���� ����� �� ������� ���� ���� � �����

����������� ������ �� ���� � ����� �� ��� ����� ���������

������ � ���!�"��� ���!# �

�**

Page 146: A short course in foundation engineering

�� ��� ������� ���� ������� �� ���� ������ �� ������ ���� �� ���� �

�������� �� �� �� �� �� �������� �������� �������� ���� �� � ����

������� ��� �� ������ ���� � �� � �� ����� ������� ���������

��� �� ���� �� ����� ���� ������ ��� � ����� ����� ��������

4� ��� �� ��� �� �� �� �������� �� ������� ��������������

���� �� �� ������� ������� � ���� ����� � ��� ���� ��

���� F���� �� � � ��� � �� "��� #�$#�

-,�� 1$7562 ����� ��� ���� �� ���� ������� ��� �����

��������� �� � ���� �� ���� ���� ���� �� �������� ������ ������

����� "��� #�$�� ��� "��� 1$7572 ������ ���� ������� �� �������� ��

������� �������� �� ��� ������� �� )����� �� ���� � �����

�� �� ���� �� ��������� � ���� �� �� ����������� ����(

� �� ����� ��������� �� �� ���� ������� ��� ���� ����� �� �����

�� ������� ���� ��� '0 ���� �� �/// ��� � ���������

� �� � � �� � �/� �� ����� ������������� ������� ��� ����� ����

�� ���� ��� � ������ ��� ����� ��� ������������

C��� "��� ����� ���� ����� �� � ��������� ��� �����

��� �� ������� �������� ���� ��������� �������� ���� ��

��� ����� � �� ���� ������� �� ���� ������ � ������ ��

���� �������� �� )����� ��� ������� �� ������� ���� ��

������� �� ��� ������

0·03

0·02

0·01

0

c α

cα = 0·00018(wc%)

Laboratory values

0·030·04q

0·02

0·01

00

c α

Field values

50 100 150

Moisture content wc: %

Moran et al (1958)Meigh and Corbett (1970)Andersen and Frimann Clausen (1974)James (1970)Wilkes (1974)

#��� $�%$ )����� � �� ��� �� ����� � �������� ������������ ������ �������

�������� ������� � ��� A����� 3%4<76

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�*+

Page 147: A short course in foundation engineering

�������� � $$�� ����% ������ ������ �� ������ �������� �������� ��� �� ��� ��

������� 1$76�2� ;������� �� ���� ����� ����������� �� ��� ��������

��� �� �� ����� �� ����� �� ������� �� �� �� ������ A ������������

A ������� �� � �������� ������ ��� ��� ������� �� ������

>�����*� ����������� ���� 1>������ $76'2 ������� ��� ����

������ �������� ����� �� �� ���� ���� �� � �� ���� �� ���

���� �������� �� �� �������� �� �� ����������� ������� �� �����

���� �� �� ���� ���� ���� �� � ���� ������� �� ����� �� ������ ����

����� �� �� ����A����� ������� �� ������ ��� �� ��� � ������ ��

+�� �� ����� �� �� �������� �� ���� ������ ���� �����

����� ������� �� �� ��������

!���*���� ���������� �������%������� ������� �������� � �� ���������� �� ���� ��������

�� � ���� � ���� �� ���� � ������� ���� ��� ����� �

�������� ������� ������ �� ���� ���������� ������ �� ��

������� �������� �� P ���B ��� G��� 1!������ $75�2� �� ����

���� ��� �� %�������� 1<���� $76$2� ��� �� ���������� ������

���� �� >����� 1!������ ��� !������ $76'2� ������� �������A���

��� ���� � ��� � �� "��� #�$5�

%� P ���B ��� � �������� ���� �� +��� ������ �� ���� �������

����� ����������� ''5 ;� �� �� �������� �� �� ������ ������� ����

��� ����� ������ �� ���� '/� ���� � ������ � ������� �������

�� $3�� ��� �� �������� ������ �������� ����� ��# ��� ��� ��

�� �� ������������

%� %��������� �� ���� ���� ��� ��� � ������� ����� ��

7�'�� � ���� �� �� ��� �� 56� ��� ��� ����� �� $ �� '� ���������

�� �����&� ��� ��� �� ���� ��� ���� ���� $��0 8L�� �� ������

��������� �������� ����� ���������� ���� ����� $�� �� ���� ��� ���

������� ��� ������� ������ ������ ��� ����� 0/ ;� �� �����

7/ ;�� ������ � ������� ������� �� ����� 63/�� ��� $///

���� ��� �� ���� �� ����������� �� �� ���� ���� 7/: �� �����

������������� ������� �// ���� ��� �� ���� �� ������������ �� ��

�� ������ �� �� ���� ����� ��� ����� �� � ������ ��� ����

%� >����� � ��� ���� � �� ���� ���� +��� ��������� �� ��

;� ��� ��� -������ ��������� ���� � ������� �� �� ��������

������� �� �� �������� ����� ��� ����� ��� �� ������� �� ������

����� ��� ������� ������ ����� � �� �������� ���� ������ @���

����������� ������� ��� �� ����� ����� �� ����� #��# ;��

�� ���A������� ���� ��� �� ��� ��� �� ������� ���� $ ��

' ��� ��� �� �� �� ������������ ��� ������� �������� ������

��� �/ �� 5/���

������ � ���!�"��� ���!# �

�*�

Page 148: A short course in foundation engineering

������ �� �� � �� �� � ��� �� ����������� �� � ���� �

������� �������� �� ���� ���� �� ��������� �� "��� #�$6 �� 8� �

���� ��� ! ���� ������ ��� ���� � �� �� �� ������� ��������

����� � � ��� ��� �� �� �� ������������ �� ��� � �� "��� #�$5�

�� ��������� �� �� ����� �� ��� � �� "��� #�$3� ���� ���� �� ���

�����A��� ��� ����� �� �� �� ��� �� � ������� ��������

������ �� <������ ����� �� <������� -��� � ��� �� %��������

�� 1! ������ ;� ��� <��)������ $7##2� �� ������� �� ��

<������ ���� �� ���� ������ ��� ���� �� �� ��� � �� ��� ��

���� 7/: �� �� ����� ���� ������� ������ ��� �� ���� ��

���������� ���� �� �� <������� -��� ��� �� %��������

�� � 06 ��� 5':� "������ ��� $/ ��� �� ������� �� ��

<������ ���� �� �������� ������� ��� �� �� ��� � � ��������

�������� ����� �� ��� ���� ��� �/ ����

000

10

10

20

30

40

50

60

70

80

100

200

300

400

500

600

700

800

20

30

Set

tlem

ent:

mm

D

D

C

B

BC

A

A

0·1 0·2 0·5 1 2 5 10

Time: years

#��� $�%5 A���������@��� ���� ����� ��������� ����������� �����������

� ��� A����� 3%4<76�

.!A= !� C'������D���� >���� A����� 3%45/6

.!A= 2� &���� 4� 2��' .� 2��������� A��������� ��� A������ 3%4<*6

.!A= .� &���� %4� 2��' .� &��'����� A��������� ��� A������ 3%4<*6

.!A= :� !��������� E����� 3%4<%6

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�*,

Page 149: A short course in foundation engineering

������������� ���� �� ��������� �� �� ������ � �� ����������

������� � ����� �������� ��������� ����� � ������� �� �� �� ��

���������� �� ������� ������� �� �� �� �������� ����� ���

��� �� ��� ���� �� ������� ��������

!������ ���������� �� � �� ������� ��� ���� ���� ������

� �������� �� � �������� ���� �� ��� �� �� ���� �� ���� ��

� ��������� �� ���� ���������� �� � ��� �� ���� �� �� ���

��� ��� ,��� ���������� �� ������ ��� �� ���� �� �� ��������

����� ����� �� �� �� �������A��� ��������

% ���� ����� �� � ���� �� ���� ������� ���,��� �� ��� ��������� ��

��� ����� �� ������ ������ ����� ��� � ��� ���� ������� ��� ���

������� ��� � ����� �� ����� ��������� ��� �������

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Set

tlem

ent:

mm

F

C

D

E

F

B

A

0·1 0·2 0·5 1 2 5 10 20 50 100

Time: years

A, B, C,D,E

#��� $�%< A���������@��� ���� ����� ��������� ���������������

����������� � ��� A����� 3%4<76

.!A= !� A������������ %� :������� 2 ����� 3%45<6

.!A= 2� 1���������������� >���� !������� ��� #������ .������ 3%4<76

.!A= .� +����������� %5� :������� 2 ����� 3%45<6

.!A= :� A'��� � �� ���'� >���� A����� 3%4$<6

.!A= =� ����������� :������� A����� 3%4$<6

.!A= #� ���� ���� )����� A������ .����� 2���� ��� &�' 3%4</6

������ � ���!�"��� ���!# �

�*-

Page 150: A short course in foundation engineering

�������� ���� ���� � �� ��� �� ���������� ������� ����������

1-,��� $750� $7532�

����� ������� �� $������� ����������

!�� ��� �������� ���� ��� �� ������� �� �������� ��

���������� �� ������� � ������� ��� �

������� � ������@��� ��������� �� ������ ��������� ����� �������� ���� ����

����� �� �������� ����� ����������� �� � �������� ����� �� �����

������� �� C��� ��� !������ 1$76'2 �� �������� �� ���������� ��

�� ���� ���� ��� �� J���*� ?��� 1C�� �� $7602 � ����������

���������� @��� ��� � ��� �� ���� �� ��� 1$7332� ��� �� ���

1$7332� ����� 1$77#2 ��� G ���� �� ��� 1$7732�

- �)��� ������ ��� �������!������ ������������ � ������� ���� �� �� ������ .� � ���

M���� 1$75�� $7572 ������ ������ ������������ �� �� ������ �����

���� ���� ���� �� ����� �� � ������� ���� �� �� ������������� ��

������ ������ ��� ����� �� �� ������� ������ �� ������ �������

����� �� ���� ���������� ��� ���� ������ ��� ��� � ������� ��

���� � ������� ������� ���������� �� ����������� �����

0

100

200

300

400

500

600

Set

tlem

ent:

mm

C

B

A

1 2 5 10 20 50 100

Time: years

#��� $�%? A���������@��� ���� ����� �� ����� ��������� �� .������ � ���

A'������ &�' ��� E�:����� 3%4$$6

.!A= !� E����� �����

.!A= 2� E������' ���'

.!A= .� !��������� �����

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�*�

Page 151: A short course in foundation engineering

���� �� �� ������ ������� ������ �� �� ������ ��� ����� ��������

��������� ��� ������� ���������� ��� � �� � ���� ��������

����� ���� ������� $$ � ���%� �� ��������� ����� �� ������ �������� �� �� �� �� ������

��� �������� �������� ��� �� ������ 1>����� ?��� ��� !�����

��� $76/9 !������� $76'2 ���� �� ��������� �� � �������������

��� �� ��� �������� 8� ������ ������� ������ ��� � �����

�� ����� ���� ��� �� ��������� ��� �� ����� ���� �� ��� ����

���� ��� ��� � ����� ��� ������������ �� ������������� 1<��� ���

������ $76/2�

����� ��� �� ���$������ ���. +�� ������� �������%���� ��� ������������ �� ������������� �� ������� �����������

����� �� ���� �� ��������� �� � .���$� ��� ��� �� ������ �������� F����� ���� ��������� ��� �� ������ �� "��� #�$7 ��� �

����� ��� ���� ����� ���� �� ������ ������� ��� ���� ����� 6/:�

�� ��� ������-��� 1$7602 ������ �� �� �� �� �������� ������ ����� ��

����� �� ������������� ������� �� ������� ������ �� �� ������

0·8

0·6

0·4

0·2

00 50 100 150

Cc/(

l+e o

)

Moisture content: %

Simons (1957)

Eide (1972)

Lambe and Whitman (1969)

Wilkes (1974)

#��� $�%4 0���������� ������� .���$� ��� ��� ������� �������� �������

� ��� A����� 3%4<76

������ � ���!�"��� ���!# �

�*�

Page 152: A short course in foundation engineering

�������������� ?����� ����� -� �������� ���� =� � $�/��� ��� �� ���

;������*� ���� � /�$� �������� ���� ����� �� � ���������

��� ����� �������� �� �������� 4� �� ���� ������ �� ��

�� ���� ����������� �� ��� ���� ���� � �� ��� ��� ���� �� ;����

���*� ����� �� ��� �� ������ ������� =� �� �� ������ �������� ��� ����

�� ������ �������� =�� �� �� ���&����� �������� ���� ���� ���� ��

�� � �� ����� �� ������������ �� ���� �� �� ������ �����������

"� ������ !������ @������ ��� =����� 1$7602 ����� ���� ��

=� � $�3=� 1� ������� ���� �� ?����� ����2 �� ��������� ��������

������� �� ����� 5/: �� ���� ��������� �� =� � =�� 4� �� �� ������

����� ���� ���� � ������ �� ���� ���� � ����� �� ��

�� �� =�� =� ��� � �� �������� ��� � ���������� �� �

������ ��� ����� �������� ��� � ����

��� $������� �� ����������� �� �� ��� � ��$����

�����������"� ������ ������ �� ��� �� �������� �� ����� 0� ����� ���� ���

�� ��� � ������ �������� �� ���� ������� ��� � ���� ��

����� �� ���� ��� ���� ���� ��� � ������ �� � ���������� ���

� ����� �� ������������ �� �������� ��� ���� �� �� ���

������ �� �� ����� "� ���� ����� ������ �������� �� �� �������

�� ������� ������ �� ������ ������� �� �� ��������� ��������

���������

-���� �� �� ���� ��������� �� ������ �������� ���� �� �� ���

����� ��� ����� ����� ����������� �� �� ���������� �������� %��

�� �� �� ������������ ����� ���� ���� �������� �� �� ��

� �� �� �� ����� ����� �� ��� ����������� � ������ � ��

������ ���� �� ������ � �� ���������� �� ���,��� �� +��������� ������

�� ������ ���� ������� ���������� ��� �� ������ ��� �������

�� ����� ��� ��� ��� ��

�� �� �� � ��� ������ �� ��� ���� �� ������� ������ �� ����

��� ����� ���� �� ��������� ������� �� � ��,���� �������� ��� ��

��������� ������� �� ����� ������� 1! ����� ���<��)������ $7#59

-,��� $75�9 �&���� ��� ;� � $7562� ����� ����� ������ �����

��� �� � ��� ��������� ���� ������ G� ����� �� �� �� �����

����� �������� � ����� '��� ������� �������� ��� �� �����

�� ���������� ��� �� ����� $�� ���� �� ������ �� � ���� �������

�������� � ������� ����� ��������� ������� ��� ������ �

�������

�� �� ������ ��� ��������� ��� �� ���� ���� ���������� �� ������

��������� ������ �� ������ ������ .�� ���������� ������ ����

��� �� ������ �� ��� ����� ������ �� �� �� ��� ��� ��� ������

���� ����A����� ����������� ������� �� �� �������� ��� � ���� ��

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�+�

Page 153: A short course in foundation engineering

���� �������� �� �� ��� ����� �� ����� �� ����������������� ��

���� ����� ����� �� �� ���� ��� �� �������� ������� �� ��

����� ��� ��� � ����� ������� ����� �� ������ ������

��� �� ����� �������� � ���� �� ��� ����� ������ �� ����

������� ���� �� ������� �������� ��� ��� �� )���� ��� ���� F�

������������� �������� ���� ��� �� ���� �� ������ �����

���� ��� ���� ���� ������� ���� 1)*%�������� �� ���� $7532�

(� �� �� ��� �����"� ���� ������� ���� �� � ��������� �� ���� ��� ���� � ���� ��� ��

���� ���� �� �������� �� �� ���� �� � ����� �� �� ������� �����

������� ����� ���� ���� ������ ������ � ���� ��� �� ������ �����

��� �� ������ ��������� ��� �� �������� �� �� ����� �� ���� ���

��� �� � �� � ���� ������������ �� ���� � �� � �� ����� �������

��� �� ���� ��������� ��� �� ����� ��� �� ��� ������ �� �� �

��������

?���� ���� ��������� �� ������ ��� ����� ����� �� ����� �� ����

����� ��� ��� ��� ��� ��+��� �� �� ������� �� �� ���� ��& �����

������� % �������� ���� �� ���� ������ � ���� ��� �� �� �� ������

� ����� ���� ����� ;������ ����� �� ������ ��& ������ �

���� �� ���� � ��� ����������� �� �� ���� ��& ��� � ����

%� �������� �������� �� �� ���� ������� ��� �� �� �� �����

���� ��� � ����� ���� �� ������ � ������� ��� ���� ���� ���

����� ���� �� � ��� ���� �� ����� ������� ���� �� ���� ���

�� ��������� �� ���� ��� ���� ��� � ���� ��� ������ ���������

��� �� �� ���� 1J����,� $7##2�

�� �� ��� ������ �� �������� ��� �� ����� �� �� ���� �������

���� �� �� ������� �� �� ������� �����������

�&���� ��� ;� 1$7032 ������ �� ����� ��� ���������� �� �

�� ������� �� � ������� �� ���� 2� ��� �� �������� ��� �� � /���

���� ��� ����� ����� �� �� ��� ������� ���������

�2

����

'2

2� /���'

�#�$5�

�� ������ � ���� ���� �� ��� 2� �� ���� ���� �� � ������� ���� ��

���� �� ���������� �� ������ �� ����������� ��� �� "��� #�'/�

-,�� ��� .������ 1$75�2� ��� � ����� �� ��� ����� ��������

���� �� ��� � �� �������� ����� �� �� �������� �� � �����

��� ��� �� �������� �� �� ����� ��� ���� �� ��������� ����

������� ����� �� ���� ��� ���� ��� ����� ����� ��� �������

���� �� �������� �� ���� ������ �� ������� ��� ��� ��

�������� ��� � �� "��� #�'/� �� ��� �� ������� ���� �� ��������

�� ���� ��+���� �� �� ������ �� �� ���� 1<���� $75�29 �����

������ � ���!�"��� ���!# �

�+�

Page 154: A short course in foundation engineering

������� ����� ��� �� ������� ������ ��� �� �������� ����

������ ��� ���� ������� ������

)*%�������� �� ��� 1$7532 ����� ������� ����� ��� ���� $/ ��

��� �� �������� ���� ������

����� ���� ������ ���� ���� � 5/� �� ��� ��� � ������������� �� �� $/ ��' �� ����

���� �� ����� �� � �������� �������� �� �� ������ ��� �������� ��

��� �� ���� ���������� �� ����� �������� ��� �� �������

�� �� ��� �������� �� ��� �� ��� ����� �� ����� �� ����� �����

���� �� ����� ��� �� �� ��� �� ����� �� ������� �� ������� ��

������ G��������� �������� ������ ������ �� � - ���

��� ��� � �� ��� �� ����� !�������� ��� ������ � ������

�������� % �������� ����� ��������� ��� �� ��� �� ���� �� ���������

�� �� �������� �� ����� ������� ��� �����

�� . �� �� ������ ��� ����� ������� ��� �/ �� ������ ���������� �� �� ���� �� ��� �� ���� ���� ��� � - ��� <����

1$7#62 ������ ���� �� ������������� ��������� .� �� ���� ��

. � $�#.

�/�#�$6�

10080

60

40

20

20 40 60 80 100

10

10

8

8

6

6

4

4

2

21

1

Set

tlem

ent r

atio

Loose, poorly-graded

Medium dense

T and P

Dense, well-graded

Breadth ratio: B /b

#��� $�*B� 0���������� ������� ���������� ����� ��� ��������� �� ����

��(� ������ � ��� ���(���� ��� &�' 3%47?6 ��� 2 ����� ��� =�������

3%45/6

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�+'

Page 155: A short course in foundation engineering

�� ������� �� ��� ���� ��

� � �

.���

�/ ��

�/�#�$3�

�� �� �� ����� �� ���� �� �� �� �� ���������� ���� �� ��

��� �� �� ��� �� ���� ��� � ��� ������������

�� ��� �� ����� ���� ���� ����� ������ ��������� ��

����� �������� "� ������ � - 1$75#2 ����� �� ��������

��������� ��� ����� �������� �� ����� #/ ����� ����� �� �����

�� ��������� �������� ����� � �� �� ���� �� ���� ������

-���� �� ���� ��������� �� ��� ��������� ���������� ��

. � $�7.

�/�#�$7�

������� �� <���� 1$75#2 ��� �� �� ���� ���� ���

������ ������� ���� ����� �� ������� ����� �����9 �� � ���� ��� ��

�������� �������� �������� ��� � ������ ��� �� ��� �� �����

�������� �� ����� �� �� �� ���������������� �� � ������

�������

!�������� 1$76/ ��� $7632 ������ � ������ ������� �� �� ��

�� ��� �������� ���� �� �� ����������� �� �� ������� �� �������� ��

������ = ��� �� ����� ���� �� ����������� �� ������ ����� ��� ��

��� �� � ������� �� � ������ ���� �� ��� ������������ ������ �� ��

����������� �� �� ����� �� ������ ����� �� ����� ����� �������

�� � ���� �� ����� 2L'�

!�������� ���� �� ����� ��� ������� �� ����������� �������(

� � .$.'��'2

/

��&=

��( �#�'/�

�� � � ����� �� ������ ������ ���� �� ����������

���9 �( � ���� ��� �� ��� ��� �����������9 .$ � ���� ����

��� �����9 �& � ����� ��+��� ����� ���� �� "��� #�'$�

.$ � $� /�#�

�/�

��#�'$�

� �/ � ������� ������ ���� �� ���������� ��� ��� �� �������

�� ����� ���� �� � �� 8�� ��� 1$75�2 ��

.' � $� /�' ���$/�

/�$

��#�''�

� � �� �� ���� �� ��� �� ���� �� ������� �� �� � ����������

������ � ���!�"��� ���!# �

�+*

Page 156: A short course in foundation engineering

"� ���� ������ �� ��������� ������� �� ���� �� ��� ��������

������� ��

= � '. �#�'��

!�������� ������ ���� ��� ���� �� ��� ����� ����� �� ����� ��� ����

���� ��� �� ���� �� �� ������ ������� �� ������� ���� �� � -

������ G� ���� �� $5 ���� � � ��������� ��� �� ����

�������� ��������� ����� � -*� ����� ����� #/: ���

���� ���� ������� �� �� !�������� ������

!�������� 1$76#2 ������ ��� ����� �� ������ �������� �����

�����

=�� �� 9�2 � $� �& �� ���� ��

�& � /�$� /�3(�2 �� ( � 2�'

�& � �'� (�2��� �� ( � 2�'

"� 9�2 � $/� �& �� ���� ��

�& � /�'� /�5(�2 �� ( � 2�'

�& � �0� (�2��6 �� ( � 2�'

�� ����� �� �� �������� �� ���� �� ��� ������� . �� ���

�� �� ����� ��+��� ������� ����� �� ���� ��� ���������� ��� ����

� ��� �� ���� � ������ ��� �������� �� ������ ����� �� ��� �����

�� ���������� �� � = ��� . �� ������ �� � = � '�#. 1����

�������2 ��� = � ��#. 1�������� �������2�

�� ����� �� ��� ��������� �� � � � ������

0 0·1 0·2 0·3 0·4 0·5 0·6

B/2

B

2B

3B

4B

Dep

th b

elow

foot

ing

AxisymmetricL /B = 1

Plane strainL /B > 10

#��� $�*% )�������� � ������ ��F���� ���� ���� ����� � ���

A��������� �� ��� 3%4<?6

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�++

Page 157: A short course in foundation engineering

%��&�� �'�"(!��������� �� ������� �� �� ������� ��������� ��������� �� "���

#�''� �� ������������ � ���� ��� �

8� ����� �� ���� �� ���������� ��� 1�2 ��(

$3'� '� $5 � $#/ ;�

?�� �( 1��2 . 1 ;�2 = �� '.� �& �&��(�=

% $/// '#// #/// /�'/ /�/0//- �// �#// 6/// /�0� /�/$30� $6// �#// 6/// /��3 /�/7'�) #// 6/// $0/// /�'# /�//37. $/// �/// 5/// /�$# /�/'#/" 6// 3#// $6/// /�/# /�//'$

!�� � /�$356

B = 2·6 m

2 m182 kPa

q = 182 kPa ∆p = 182–2×16 = 150 kPa

Cp in kPa

γ = 16 kN/m3

00

1

2

3

4

5

6

2000 6000 80004000

Dep

th b

elow

foun

datio

n, z

: m

A

C

E

D

B

F

2 B

= 5

·2 m

Cr

I z

I z

0 0·3 0·50·1 0·2 0·4

#��� $�** =����� � ���������� ��������� �������� A��������� 3%4<B6

������ � ���!�"��� ���!# �

�+�

Page 158: A short course in foundation engineering

����� ��� )��+��� �� �� �� $����� ��� ���� / (�0 �� ����� ���������G� ���������� �� ��� � ����� �� ������ �� �������� !;� E,* ����

��� �� ����� �� )���� ��� ����� �������� ��� ��� ����

<���� 1$7#52 ������� �� ����� �� ����� �� �� � � ���� ���

������� �� ����� ��� ����������(

. � 0, �#�'0� �� . � ������ ��� ����� ������� �� ���L��' � �L��'�

"��� � 1<��� ��� 8����� $75$9 @����� $75$9 !�������� $75�2

��� � ���� ���� ����� ���������� �� ��� �� ���� ���������� �����

�� �� ��� ������ ����� ��� ���� �� �������� ����� �� ���� ��&

�� ��� � �� ���� #�#9 �� ���� ��� �� ����� �� . � �� ;��

����� $�$ 0���� � ��� ���� ��������� �� A&� , ������ � ��� E���� ���

,���� 3%45%6

!��� ��������� .�,

!���� ���� '#/

"�� ���� ��� ����� �� ���� 0//

"�� �� ����� ���� 03/

!��� ��� ��� ���� 3//

<���� ��� ���� ���� 3//

"�� �� ����� ���� $///

>����� ���� 3//A$3//

!���� ���� $'//A$5//

.$ � $� /�#�

�/�

� ��� ������� #�'$

� $� /�#��'

$#/

�� /�37

�� ��� � #��� �� �����

.' � $� /�' ���$/�

/�$

� ��� ������� #�'$

� $� /�' ���$/ #/ � $��0

� � .$.'�� �&�&

= ��� ������� #�'/

� /�37� $��0� $#/� /�$356� ���0��

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�+,

Page 159: A short course in foundation engineering

� �� �� $����� ��� ������ ������� �������� ��� 1!;�2 �� �� ������� ������� ��������

���� ������ �� �� 4!% �� �� $7'/�� ��� �� ������� ���� ��� ��

#/ �� $//�� ����� ��� ������� �� �� 4J �� �� ������ �� ��� ��

���� �� ���� ������ �� ����� $#/ �� '//��� ���� �����

������ �� �� �� ��������� �� �� ���� ��������� ��� �� ���

��� �� �� ������� �� �� ���� �� ����� �� �� ������& ���� ����� ��

�� ������� ���� ������ �� ��� ���� �� ������ ���� �����

����� ��� � �� ���� 7/: �� �� ������ ����� �� �� ������ ���

���� �� ������ � ����� � ��� �� ��� �� ����

�� ��� �������� �� ������ ���� �� ����� � ������� ����� ����� ����

�� �� � 5��5 � ���� ������� 65'��� �� ����� ����� ��� � #/��

������ ������ � �#�� ����� ����� ��� � ����� �� /�3�� %��

��� ������� �� �� ���� �� ������ �� �� �� �� �� �����

��� �� �� � �� �� ������ �� �� ��� ��� ���� �� ������� $#/��

��� �� ��� ����� �����

�� ������ �� ��� ���� � ���� �//�� ��� �� ��� �����

�� ���� ���� ��� �� ����� �� !;�, ����� �� �� ������� ���� ������

�� ��� �� ��� ����� �� ��� �� ��� 6# �� �������� �� ���� ���� � �

��� �������� �� �� ���� �� ��� ���������� �� �� �����������

�� ��� ����� ������ �� ����� ���� ����������� � ������ ���

���� � ���� ������� ��� ������ � ��� ����� �� #/ ��� �� ���

������ ������ �� �����

���� � ������ ���� ��� �� ���� ������� �� $�#�� �� ����� �

������ ����� 5/� ��� �� ��� �� ����� ����� �� �� ������ ��� �

�� ;��� ��� !���� 1$7#62 ��� @���� 1$75$2 ��� � ���� �� �����

��� ���� �� ��� �������� ���� ������

�� �� ���� �������� �� �� �� � ����� ���� ��� �� �� ����� � ���

����� �� ��� �� �� ����� , �� ��� ���� $#� ����� ����

�� �� ����� �� �� ����� ������ ������ ��������� �� �����

� ������ �� ����� �(

,����� � $#� /�#�,����� � $#� �#�'#�% ������ ������ ��� � �������� �� ��� � �� ���� #�5�

%� ��������� �������� �� � �� , ���� ��� �� ���� ��

������ ������� ��� �� ������ �� ;� � =����� ��� �������

1$7602 ��� �� ��� � �� "��� #�'��

�&���� ��� ;� 1$7032 �� ��� �� ����� � ��������

�� � �� , ���� ��� ���� � ���� �� ������� � ����������

�� � �� ��& �� � �������� �� , ����� ��� �� ������ ���� ��

��� � ������� �� '#�� �� � �� ����� �� ���� 1���� ���

���� '2 ��� �� ������ �� � ������� �� ���� 22� ���� �������� ��

��� � �� "��� #�'0� �� �� ����� �� ���� �� �� ���������� ���� ��

������ � ���!�"��� ���!# �

�+-

Page 160: A short course in foundation engineering

���� ��� ���� ������ � ������ % ���� ������� ������ .)� ��

�� ���� �� ������ �� �� ������� �� ���� ��������� .) ����

��� $ �� /�6# �� �� ��� �� �� ��� �� �� ������� ���� �� �

����� ��� ��� � ���� 2 ��� ����� ���� ���� �� �� �� �����

��� �� ��� �� ��������

���� ������� �&���� ��� ;� ����� �� ������ �����&�

�� ���� ��������� ��� �� ����� �� ������ ������ ������

Very looseto loose Very dense

DenseMedium160

140

120

100

80

60

40

20

28 32 36 40 440

Bea

ring

capa

city

fact

ors:

Nq

and

Nq

N0

20

40

60 SP

T 'N

' val

ue (

blow

s/30

0 m

m)

Angle of shearing resistance: º

#��� $�*/ 0���������� ������� A&� �," ����� ��� ��� ,; ��� ,� � � ���

&�'� ������ ��� �������� 3%4<76

����� $�5 .���������� � A&� , ����� ���� �������� ������� �� �������� �����

� ��� ���(���� ��� &�' 3%47?6

!;� , ���� @����� ������

/A0 F� ����

0A$/ ?���

$/A�/ <���� ���

�/A#/ )��

#/ F� ���

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�+�

Page 161: A short course in foundation engineering

������ ��� �� ������ �� ����� �� �������� �� �������

������ �� ������ �������� ���� �� , ������ !�� �� ��� ����

��� � ������� ��� �

"���� ��� <���� 1$75#2� �������� ��� � ��������� ����� ��

����� ��� �����������(

� � $�7;

,�� 2 � $�'#�

� � '�30;

,

�2

2� /����'

�� 2 � $�'#�

� � '�30;

,�� ��� ����

� ; � ������ ���������� �����

, �� ����� �� � ���� ���� �� �� ���� �� �� �������� ���

�������� ������� ������ �� �� ������� �&����A;� �������

����� ���� �� "��� #�'0�

<���� 1$75#2 ���� ������� ���� �� ���� ��� �� � ��� �� ��

����� �� ����� �� ��� ���� ������ � +��� �� �� !;� ������

���� �� ��������� ���� �� ���� � ����� ��� � ������ �� #/:�

<����*� �������� ��� �� ������ �� �� � �� )*%��������

�� ��� 1$7532�

�� �������� ������� +��� ���� �� �� ���� ����� ������ ���

�� ������ ���� �� �� ���� �� ���� �� ��� �� ���� ���� ��� ���

�� �� ������ ���� �� ������������ �� ���� ��� ��� ����� ������

��� ���� �� �� ��� ����� , ����� ��� ����������� ��� ��

������ �� ���� �� ����� ��� ����� �� �� �� ���� ������ ����

��� ����� % ����� ������� ���� ��� �� ������ �� ���������

1$7572 ���� �� �� � �� >���� ��� =���& 1$7#62 ��� �� ������

600

400

200

00 3 6

Allo

wab

le s

oil p

ress

ure:

kP

ato

giv

e 25

mm

set

tlem

ent

1·5 4·5

Width of footing, B : m

Loose

Medium

Dense

VerydenseN = 60

N = 50

N = 40

N = 30

N = 20

N = 10

#��� $�*7 .���������� � ��������� ������� ������� �� ���� *$ ��

���������� �� A&� �," ������ � ��� ���(���� ��� &�' 3%47?6

������ � ���!�"��� ���!# �

�+�

Page 162: A short course in foundation engineering

�� "��� #�'#� �� ������� �� � �� ����� ��� ����� ���

������ � ���� �� � �� ���� ���� ��� �� ������ ������ �������

���*� ���� �������� ���� �� ����� , ������ � ������ �� �� ���

���� �� �� ������ ������ ��� � ������� �� ���� �������� ������

� ������ ��� ��������

;� ��� -�&��� 1$7572 �����&� ���� �� ������� �&���� ��� ;�

�������� ��� ���������� ��� ������ �� ������������� "����

�� ���� ��� ���� ����� �������� �� "��� #�'0 ������ � ������

�� #/: �� ������ �� <���� 1$75#2� !����� ��� ��� ���� ��

����� , ����� ������ � ����� �� ������ ����� ���

������� ���� �� ����������� �� �� >���� ��� =���& ����� ��� �� ���

�������� ���� ���� ������ �� ����� � ;� ��� -�&��� ��

"��� #�'#� ���� ���� �� ����� ������� ������ ���� �� ���������*� ���

������� ����� ��� ������ � �������� ������ ������� �� �� ������

�� ��������� ��� ������� ���� �� �� �� ���� �� �� �

00

1 2 3 4Correction factor

100

200

300

400

500

Effe

ctiv

e ov

erbu

rden

pre

ssur

e: k

Pa

Peck, Hanson andThorburn (1974)

Tomlinson (1969)(after Gibbs and Holtz)

Peck andBazaraa (1969)

#��� $�*$ .�������� ���� �� ��F���� � � ����� ���������� �������

�� A&� �," ������ � ��� ��������� 3%4546� &�' ��� 2�(���� 3%4546 ���

&�'� ������ ��� �������� 3%4<76

��� � ��� �� �� ���������� �����������

���

Page 163: A short course in foundation engineering

������� : ��� �� ��� �� � ������ ������� �� ���� 2� ��� ��

������� �� ��� � ������� ��� �� � +� � � �� �� ������� ��

�� ��� ������� �� �� ���� �� ��� + �� �� ���� �� �� ������ ���

���� ���� �� � ���� /�#2 ��� �� ��� �� �� ������� �� ��

���� �� �� �� ���� �� �� ��� ���� �� �� �� ���� �� �����

% ���� ������� �� �� ����������� �� �� �������� �� �������� ��

������ ������ ����� ���� �� �� � �� -�&��� 1$7562 �� ������� ��

;� � =����� ��� ������� 1$7602� �� ��+��� �� �� ������ ���

���� ���� �� �� ����� , ���� �� �� � ���� ������� ����� ��

��� �� � ;� � =����� ��� ������� �� "��� #�'#� % ������� ��

�� �� ���� �������� �� ���� ��(

. � /�#� /�#�

:

:� � 2

��#�'5�

� :� �� �� ���� �� �� ������� ��� : �� ���� �� �� ����� ��

����� ���� ����� ��� �� ����� ������ %������� ���� �� . ��

����� ������ � �� � �� : ��� ���� �:� � 2�� ��� ����� � ������ �� � � ���� ������ , ������ ����� �� �������� ��� ���� ���

����� ���� �� ��� '#�� �������� ��� � �� "��� #�'5�

;�� 1$76$2 ������ � ����� ������� ����� �� ����������� �����

��� �������� ���� ������� �� � �������� �� �� ���� �� �� �����

��� �� �������� �� �� ����� ���� ��� �� ��������� �������

�� �� ����� �� ������� �� � ��� ��(

� � �;2

,.). .� �#�'6�

� � � ������� �� ��9 � � �������� � '// �� !� �����9 ; � ������

���� �� <;�9 2 � ���������� ���� �� �9 , � ����� ���� ,

����9.) � ����� �� �� ��+��� �� ���������9. � ����� �� �� ��+��

�� �� �� �� ����9 .� � ����� �� �� ���� ��� �� �� ���������

����

, �� �� � �� �� ����� ���� �� � ���� ���� �� �2L' ��� �����

������ ��� �� �� , ����� ��� ����������� ��� ����� �� ��� ���

���(

�� �� ���� ���� �� , �� � ���������� ��� ��� � ���� ��

�2L0 ��� �������� �� �� ������ �,$�

�� �� ���� ���� �� , �� � ����� �2L0 ��� �2L' ��� ������

��� �� � � ������ ','�

�� �� ���� ���� �� , �� � �2L' ��� '2 ������ ,��

����

, � �,$ � ',' �,�

5�#�'3�

.) �� � ���� ������� �� ���� ���� ��������� �� �� ���������� ����

�� ���� ����� �� �� ����� ��� ��� �� , ����� ����� ���

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 164: A short course in foundation engineering

��������� ���������������.) �� ������� ���"��� #�'6�.) �� ����� ��

�� ���������� �� ����� �� � �������� ��� ���� ����������

. ����� �� �� ��+��� �� �� �� ����� %������� ���� �� ��

���� ��� �� ��+��� ���� ����� � ���� �� '2 ��� ���������� ����

��� �� ��� : �� �� ���� �� �� ��������� ��� : �� ���� �� ��

�� ���� ��� ����� ������

. � $� :

:� �2�0�� / � : � : �#�'7�

. � $�: �'2�:�: �'2�:� /�6#2� �� : � : � '2 �#��/�

600

400

200

0

600

400

200

0

600

400

200

00

N = 50

40

30

201510

5

N = 50

40

30

201510

5

N = 50

40

30

201510

5

Allo

wab

le b

earin

g pr

essu

re: k

Pa

0·5 1·0 2·01·5

0 0·5 1·0 1·5

(c) Df /B = 0·25

(b) Df /B = 0·5

(a) Df /B = 1

Breadth of footing B: m

#��� $�*5 .���������� � ��������� ������� ������� �� ���� *$ ��

���������� �� A&� �," ������ � ��� &�'� ������ ��� �������� 3%4<76

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��'

Page 165: A short course in foundation engineering

8� ������� �� ������ �� ����� �������� � �������� �� ��� ����

���������� �� �� �� ���� ��� ��� �� ��� �� ��� ��������� ���

����� �� ��� �� �� ������� �� �� �� ����� �� ��� �� ����� ,

����� ������ � ���� �� ���� �������� �� �� ����� �� ������

������ ���� �� �� ����

�� ���� ���� �� �� �� ��������� ���� ������ ��� �� �������

���� �� �� � ���� ������� ����� �� ����� .�� ���� �� "��� #�'3� C��

������ �� ��� �� .�� �� �� ������ ���� �� � ������ ����� ���� ��

������� ����� ����� � ���� �2G0 ��� ���������� ��� ��� ��

������� ���� ����� � ���� ��� �2G0 �� '2 ��� ���������� ����

-����� ��� -����� 1$73#2 ��� ��� ����� �� � ����������� ��������

�� �� '// ��� ���� �� ���������� �������� %� �������� ���� ��

�� ����� �� �� �������� �� � &�� �� ��+��� ���� ����� �� �

���� �� (� ����� ���������� ���� !��� ������ �� ���� &�� ���

�� ������ ��+��� �� ���������� �������� �� &�� �� ��+���

����� �� � � �������� �� ���������� ���� 2 ����� ��� �� ������

��� � �����

5

4

4 6 8 10

3

2

2

1

00

Exc

avat

ion

corr

ectio

n fa

ctor

: CD

D /B

#�� $�*< =�������� �������� ����� .)� � ��� &���� 3%4<%6

Com

pres

sibl

e la

yer

corr

ectio

n fa

ctor

: CT

T /B

1·0

0·5

0·5 1·0 1·5 2·00

0

#��� $�*? .�������� ���� �� ���'���� � ���������� ��������� � ���

&���� 3%4<%6

������ � ���!�"��� ���!# �

��*

Page 166: A short course in foundation engineering

��� ��� �� ��+��� ��������(

�� � $�6$�,$�0

� , �� �� ���� !;� ���� �� �� &�� �� ��+����

8��(

� �� ����� ��� ��� ���� , �� �������� �� �� �����

� �� �� ���� �� ��� �� �� ���� � ����� �� ��,���� !;� ����

,� � $#� /�#�, � $#�� �� , � $#�

� �� ���� �� ���� � ����� ����� ����� ����� , �� '#:� ���

,� � $�'#�,�

"� ������� ����������� ����� ��� ������ ������� ������� ��

���� ��

�� � �;� � 2/�6 � �� ��

� �;� �� �� �� ������ ���������� �����"� ������������� ����� ��� ������ ������� ������� �� ����

��

�� � ��;� � '����2/�6 � �� ��

� �� �� �� ������ ������� ������ ������ ���� ����

��� �� �� �����

C�� �;� �� ��� ���� �� �� ���� ������� �����

�� � �;� � 2/�6 � ������

-����� ��� -����� ����� ���� �� :�2 ���� �� ���������� ��

:�2 � �� �� 9�2 ����� �� �� ��� ���� �� ��� � ���������� ��+��

�� �� ���������� ������� ��� ��� ������ � ���� �������

����� ���� ��(

� � �$�'#9�2���9�2� /�'#�'

%���� ����� ���� ����� �������� �� �� ���� ��� �� �� ���� �

���� ��� ����� �� ����������� ��� �� �� � (�� ��� � ���� ����

���� ����� ������ � ������ ���� ��(

$ � ����(���'����(��"������� �� ������ �� ���������� ������� � ��� ��� ����

��������� ��� � ������� �� �� �� �� � ��� ����� ����(

� � ����� � �$� 0� � 0� ��� ����"� ������ ����� 0� � /�� ��� 0� � /�'9 �� +��������� ����� ����� �� 0�

��� 0� � /�6 ��� /�3� ���������

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��+

Page 167: A short course in foundation engineering

%��&�� �'�"(!���& !���# ���.�� �% "��� ��& ����������� ������ ������ ������� ���� ��� �� ��� �� �������� ��

������� �� �� ����� ��������� �� "��� #�'7� �� ������� ��

������ �� �����

�� 2��� ��� E������

� � �

.����

�/ ��

�/1������� #�$32

�� ������������ � ���� �� ���� #�6�

�� 2��� ��� E������� ��� �� ���

. � $�7.

�/

�� ��������� ������� ��

�5�'� $�#$�7� '3�5��

A���������� �� ��+��� ����� �& �� ������� ��� "��� #��/�

� � .$.'�� �&

=� 1������� #�'/2

�� ������������ � ���� �� ���� #�3

.$ � $� /�#�

�/�

�� $� /�# '/

3/� /�36#

.' � $� /�' ���$/�

/�$

�� $� /�' ���$/ #/ � $��0

10 m square

10 m

5 m

5 m

1 mq = 100 kPa

N = 20 Cr = 8000 kPa

N = 25 Cr = 10 000 kPa

N = 30 Cr = 12 000 kPa

γsat = 20 kN/m3 (assume sand saturatedabove the water table)

#��� $�*4 =����� ���� �� ���������� ���������

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 168: A short course in foundation engineering

�������� � #��� �� ����� ����

� � /�36#� $��0� 3/� /�'0## � '��/���

���(����@&�' ������� ������� 1��� "��� #�'02�

, 2 1�2 ; �� '#�� 1 ;�2 � 1��2

''�# $/ 7# 1���� ����� �� ����2 '5��

E������ 1$7##2

� � '�30;

,

�2

2� /����'� '�30� $//

''�#

�$/

$/���

�'� $$�3��

B

A

B

C

D

E

F

G

H

q0

2

4

6

8

20

18

16

14

12

10

Cr = 8000 kPa

Cr = 10 000 kPa

Cr = 12 000 kPa

0 0·20·1 0·3 0·50·4I z

2B =

20

mB

/ 2=

5 m

#��� $�/B :������������ � A���������"� ��F���� ����

����� $�< 0������ � ���������� ����������� �������� �� 2��� ��� E������ 3%4$<6

?��

1�2

.

1 ;�2

�/1 ;�2

� � �

'

.

���/ �� / ��

�/���

2�� ��

�/

1��2

�1��2

/A# 3/// 0# '56 $$7�3 '�55 /�763 #/// $3��

#A$/ $//// 7# $#3 $���0 $�0/ /���5 #/// $/�5

$/A'/ $'/// $6/ $/5 $30�0 $�/3 /�/66 $//// 6��

����� � �5�'

��� � ��� �� �� ���������� �����������

��,

Page 169: A short course in foundation engineering

���(����@&�' ������ �� <���� 1$75#2

, 2 1�2 ; �� '#�� 1 ;�2 � 1��2

''�# $/ $7/� $�# '#� $//'3#

� 3�3

���(����@&�' ����� ���������*� ������� �� �/

, �/ 1 ;�2 ������� ����� ,�� ; �� '#�� 1 ;�2 � 1��2

''�# 6/ '�' 07�# 0#/ #�5

&�' ��� 2�(����

, �/ 1 ;�2 "����

�� �/"���� �� ��

����

; �� '#��

1 ;�2

� 1��2

''�# 6/ $�/ 5� '/'/� #� $/ � $�6

$7/� $�#� '3#

$//

'3#� $�6� '#

� $0�7

&����

� � �;2

,�

.). .� 1������� #�'62

,� 2 1�2 � 1�2 : 1�2 .) .� ; 1 ;�2

'# $/ '/ $�/ $�$ $�/ /�$

����� $�? 0������ � ���������� ����������� �������� A���������

3%4<$6

?�� � 1��2 . 1 ;�2 = � '. �& �&=

% '#// 3/// $5/// /�$' /�/$33

- '#// 3/// $5/// /��# /�/#06

� '#// $//// '//// /�0# /�/#5�

) '#// $//// '//// /��5 /�/0#/

. '#// $'/// '0/// /��/ /�/�$�

" '#// $'/// '0/// /�'$ /�/'$7

> '#// $'/// '0/// /�$' /�/$'#

= '#// $'/// '0/// /�/# /�//#'

!�� � /�'0##

������ � ���!�"��� ���!# �

��-

Page 170: A short course in foundation engineering

!������ @������ ��� =����� 1$7602 ��� ���� �� �� ����������

�� ����� �� �������� �� ��� ������� �� ���� �������� ��� ��

������ �� ����� � ������&� �� ���� #�$/� �� ��� � �� ����

�������� !��������*� ����� ����� �� )���� ������ ��� ���� ��

��� ����� ��� ����� �������� �� ����� �� ���� �� ����

������ �� ����� ������� � �� �� ���� ��� ��� �� ���

����� ���� �� ��������� ������� ��� � ���� ������ ��� ����

�������� ������

���� �� ����� ��� �������� �� ���� �� !;� �� �� )���� ��� ���

����� ���� ������������� ������� ��� �� ��������� �� ��� �����

: � $�/� . � $� :

:� �2�0� $� /�$$3 � $�$$3

� � '//� /�$� $/'#

� $�$� $�$$3� $�/ � 7�3��

2������ ��� 2�������

, �;� ;� 2 1�2 2/�6 �� � $�6$�,$�0 �� � �;� � 2/�6 � �� ��

''�# $//� '� '/ � 5/ $/ #�/$ '�$7� $/�' 5�5

�� ��������� �������� �������� �� �� ������ ������ � ����

���� ����� �� ���� #�7

�� ��� � �� ���� ���� ������� ��������� ���� ��� �� ������

������� �� ���� � ����� ���� �� ��� ����������� �������� � �����

�� ������ �������� ���� � ������ �� ����� �������

�� � �� ������ ��� �� � ���� �������

����� $�4 .�������� ����������� �� %B ������� �� ������ �� #��� $�*4

<���� ���������

�������

"��� ���

� - ��� <���� �5 ��� ���

� - ��� <���� ��� . � $�7.��� '7 ��� ���

!�������� '� ��� ���

�&����A;� '5 !;�

<���� $' !;�

�&���A;� ������ �� <���� 7 !;�

�&����A;� ������ �� ��������� 5 !;�

;� ��� -�&��� $# !;�

;�� $/ !;�

-����� ��� -����� 6 !;�

��� � ��� �� �� ���������� �����������

���

Page 171: A short course in foundation engineering

��� ��� ������� ��� � ������ ������ �� ������� � �����������

����� ��� ���� �� �� �������� ����� ���� ��� ��+��� �� �������

���� ��� ������ �� �� �� �� ���� ���� ������� ���� ���� �� ����

���� ���� ������������� ���� �� �� ��� ���� ����� ������

���������

<��� ������ ������ �� �������� �������� �� �� ���� �� �����

���� �� ������ !%!C 1������ �������� �� ����� ���2 ��� �!C

1���������� ����� ��2 ������ ��� � ������� ��� �� ���� ������

��� �� ���� ������� ���� 1� �� ����� � ��� ���� �� �� ������

<���� � �� ���� $775� ��� <���� � �� ���� '///2�

����+ )�� �����������

�� ���� ��� ������� �� � ������� ���� ��� �� ������ �� ������� �

������ ��� ������ ����� �� ���� ������� �� ����� �� ��� ��

������� ��� ������ �������� ��������� ��� ��������9 ��� �� ���������

�� ��� ����������� �� ��������

�� �� �������� �� ����������� �� �(

� ����� �������� ���� ��� ���� ����� �� �� ����� �� �� �����

��

� )�������� ������� �� � ���� �� ���� ���� ��� � �������� ��

���� ���������

� )�������� ������� �� �� ��� ���������� ���� ��� ��� ��

�������� ������

�� ���������� ����� ������� �� ���� �� ����� �� ������

�� ��������� �������� �� �� ���� � ���������� ���� � ������ ���

������ ��� ��� �� ����� �� ��������� ������� ���� ���

�������� ���� ������� ��� �� �������� ������� ��� �� �����

�����������

����� $�%B .�������� ����������� �� ����� ������� �� ��� ��������� �����

����������� ���� ���� ��������

���������

���������

<���� ���� ���

� - ��� <���� ��'' $�/A0�3

!�������� $�03 /�'A0�/

�&���� ��� ;� $�37 /�#A��'

�&���� ��� ;� � ������ �� <���� /�6/ /�'A$�$

�&���� ��� ;� � ������ �� ��������� /��$ /�$A/�5

;� ��� -�&��� /�5� /��A$�0

;�� /�6' /�$A$��

������ � ���!�"��� ���!# �

���

Page 172: A short course in foundation engineering

�� ����� �� �� �������� A �� ��� ��������� A �� �� ���� ���������

����� �� �� ��������� �� �� ��� ���� ������� �� ��������� �� ��

������ �������� ������ �� ����������� �� ���� �� �� ������

����� ������������ ��� �� ��� ������ �� ��� �� ��������

������ �� ��� ��� � �� �������� � ������ �� ��� �� ��������

������ ������ ����� �� �� �� �� ������� ��� ��� �� �����

��� ����� � ������ �� ��������� �� ���� ��� �� ����� �� ���������

�� �� ��� ������� �� ������ �� ����� ��� ��� �� �� �������

�� ��������� �� ���� ��� ��� ������������� �� �� ������ ����� ����

����� � ������� "������� �� �� ������ �� �� ���� ������� ���� ���� ��

����� $�%%� .����������� � ������� ������ �� ����� ���� �������� �� ����� �� ���� �

����� � ������ ��� ���'���' �� ������� 32������ �� ��� %4<<6�

)� ��

�����

)�������� �� ������� ������ %�������� ���

���� 1��2

$� F� ������ "�� ��� � ���� ��� ����� � ����

����� ����� ��������� ;���� �������

������ ����� �� ��������� ��� � �� �����

��� � ������ �� ���� ����������

8�� ��� ���� $Q

'� !����� ��� � ����� ����� @��������� �������

����� !��� ������ ������ ��� ���

����� �� ��������� ��� � � ������

������� ��� ��� ��������� ��� �

���� ������� �� ��� �����������

)��� ��� ���� � ��� ���� ���������

8�� ��� ���� #Q

�� <���� �� ��� � ��� ��� ������ �� ���

��� � ������ �� � ������ @����

��� � ��� � ��� � �� ������� ��������

@�������� �� ����� ��� � ��� ��������

� ����� ������ �� ��� � �� � ������

)��� ��� ���� � ���� ���� !��� ����

��� ������ C����������� ����

�������

# �� $#Q � � ���� ��

��� � ��� ���� �

0� !� .������ ��� � ��������� �� �������

��� ������� ������� �� ����� ��������

�� ���� ��� ���� �� C���� � ��� ���

���� �������� +��� ������� ����������

C���� ������ � ������� ���������� ��� ����

�� ����� �� ����� !��� ���� ��������

$# �� '#Q ��� ����

����� �� ���� ��

��� �

#� F� �� ���� ���� � ��,� ��� ,�� ���������

������ � ������ ��������� -��� ���

������ ���� ��� ����� ��� ��� �������

C���� � �� � ��� ���������� )��� ��

������������

4������ ��� ���� '#Q

��� ����� �� ����

�� ��� ��

� �� �������� �� �� �� ������ ������� ���� � �� � �� ��� �������� �� �� �������� � �������

Q��� ���� �� ���� �� ����� �� ����� ��� ������ ��� � ��� �� ��� � � �� � ���� ���� �� ���

��� � ��� �� �� ���������� �����������

�,�

Page 173: A short course in foundation engineering

��� � ��������� ���� �� ��� ��������� �� �� ��� ������ ������

��������� ����� �������� �� ��� � ��� ��� � ���� ���

��������

"� ��� ����� ��������� ��� �� ��� �� � ����� �� ���������

������ ������ �� �������� 1! ����� ��� <��)������ $7##9 -,���

$75��� �2�

-���� ������� �������� ��� � ������ ��� ��� �������

1��� ��� ��������� ��������2 �� �� ����� �� ��� ���� ��� ��������

�� ������� ���������

! ����� ���<��)����� 1$7##2 ������� �� ����� ��� ����� ������

�� ������� ��������(

� ������� ����������� �� ����( 5#��

� ������� ����������� �� ����( 0/��

� @���� �� ����( 5# �� $//��

� @���� �� ����( 0/ �� 5#���

�� ����� ������ ����� �� ����������� �� ���� � �� ����� �� ��

��� ����� �������� ��������� ��� ���� �� �� ���� ���� ������ �����

��� �� � ��� ��������� ���� ������

-����� �� ��� 1$7662 � �� ��������� �� ����� ���� ��� �� �

������� �� ��������� �������� �������� ��� � ������ �����

���� ����������� � ��������� ��� ���������� ��� ������� ��� ! ���

��� ���<��)����� 1$7#52 ����� �� �� ��,���� �� ��������� �� ���� ���

������� �� ����� �� �� ���������� ����� ���� �� ���

������� �� �� ������� ��� ��� �������������� �� ������ �����

�� ��� � �� ���� #�$$�

������ � ���!�"��� ���!# �

�,�

Page 174: A short course in foundation engineering

������� �

����� ��������

�����������

��� ������� �� ���� �� ��� ���� ��� ����������

� �� �� �� ���

� ���� � �������� �����

� ���� � ������ �����

� ��� ����� �� ����

� ������ ��� �������

� ���� ���� ������� �����

� ����� �� �����

����� ���� �������� ������ �� �� � � ����

� ��� ��� �������� ������ ���� �� �� ��������������

� ����� ���� �� � �������� ������ �� ������ ����� � ����� ��������

� ��� ���������� ���� �� ����� ��������� �������

�� ������ �� ���� ���� ���� ��� �������� ��� � ������� �� ������� ���

���� ��� ���

� ������� ���� �� � ������ ����� ���� ��� �������� ��������

� ���� ����!���� ������ ���� ����� �������� �� ������ ������

� ������� ��� ��������� �� ���� ��������

� ���� � ���� �������

� "���� ����� ������

� �� ��� ����� �����

� �� ��������� ��� �� � �� ��� ����� �� ��� ���������� ���� ����

�� �#����� �� ��� ������� ����� ������ ��� ������� �� ��� ���� �

��� $��� �����

�� ������ �� �� ����!�� ���� ������� � ��� ������� ������� ���

������� ������� ��� ������� ��� ����� �� ����� �� ���� ��� �����

� $��� �� ���������� ������ ��� ����� ����� ������ �� ������� ��� ����

���� ������������ ������ �� � ����� � ��� ��� ��������

�� � �� ��

%���� ��� �� ������$�� � � ����� �� ����� &������ ��� ��� ��

%������� ��� &��������� '( )**+�,-).� ����� �� ����� � ��� ������ ���

Page 175: A short course in foundation engineering

��� ��� � ��� ���� ���� ����������� ���� ��� ��������� �� ���� ���

����� ��� �������� ���� ���� ��� �������� ����� ��� �������� ��

����� �������� ���� ������� ������������ �� ���� � &�� .�,�

����� ��� ������� �� �� �� ���� ������ �� ������� �� �� �� ��������

� ��� ����� ��� �� ������� ��� �������� ������� ������ �����

������ ��� ������ �� ��� �� ����� �� �� �� ��� $�� ������ �� �������

���� � ������� ����� ������� ��� �� ������ �� � ��������� ��� ���

������� ��� ���� ���� �� �� � �������� �#���� �������

������� ��� ���� �� ���� �� �� ��� /���� ������� �� �� ���� ��� ����������� ��� �������� ��� �� � ��

��� �� �� ���� ����

� ��� ������� �� �� � �� ����������

� 0���� ��������� ������ ��� ������ �� ��� ���� ����� ������

� 1��������� � ��� �� ����� ������ ���� ��� ���2��� �� ������ �������

����� ����� ��� ����� ������ �� �� ������ ������� ������� ������ ��

������ �� �������� ������ � ��� ������ �� ����� �� ����� � ���

����� �� ����� ���� ��� ������ ���� �������� �� ��� � ���$� ������

������ �� ��� ���� �� ��� �� ��� ����� �� �� �����!���� �� ����

� 3������ ���� �� ��� ������ ��� ���� ��� ���� �� ��� �� �� ����������

��� ���� ��� ��� �� ����� ��� 1����� �� ��� ������� ��� �� ���� ��

�� ������ �� ���� �� � �������� �� � ��������� ������ �� ��� ���

Types of pile

Large displacement Small displacement No displacement

Preformed,solid or hollow,

closed at the bottom end,driven into the

ground and left in position

Formed in situ by drivinga closed-ended tubularsection to form a void

and then filling the voidwith concrete whilst

withdrawing the section

A void is formed byboring or excavation;

the void isfilled with concrete.

The sides of the void are:

Solid Hollow (closedat bottom end and filled or unfilled after

driving)

Supported Unsupported

TemporarilyPermanently(by casing)

Steel tubesor box piles

Concrete tubes Steel sections,includes H-piles,

open-ended tubes andbox piles (unless a plug

forms during driving)

Screw piles By casing By drillingmud

Timber Precastconcrete

Various systems

���� ��� ����� ��� �� ������ � ��

������ � ����� ����������

���

Page 176: A short course in foundation engineering

��������� ��� ��� ����������� �� ��� ����� ���� �� � ��2���� ��� ����

�� ��� ����� ������ �� ��������� �� ��� ��� ��������� ��� ����$�

���� �� ������ �� ��������� ��� �������� ��� ���� �� ��������� �

���������� ����� ��������� ����� �� ��� ������� ��� �� ������� ��

���� ���� ���� ���� ����� �� �� ���������� �� ��� � �� ������ $��

���� ��� ����� �� ������� �� ������ �� �������� ���� ���� ������

�� �������� � ��� �������� �� �� ������� �� ������ ��� � �����

��� ���� ���������� �� �� ����� � ���� �� ��������

���� ������ � �� �� ������ � ������������� �������� ����

� � �� ����� �� � ����������� ����

� %��� ����� ��� ������� ��2��������

� " ������ ���� �� �� ������ ����� �� ������� ��� ��������

������ �� � ������ ����� ������� ����� �� ���� ����� ��

����� �� ������

� 4���������� �� �� ��������� �� ��� ������� �� ����� �� �����

���������

� � �� ����� ���� � ������ �� �� ������� ��� ������� �� ����

������

� 5���� �� �������� �� �� ������� � ���� �� ��� ��� ���� ��� ��

����� � � �� �� ��� ������ �� ��� ����

��� ����������� ����

� 6���� �� �������� ���� �������� ����� ����� ������ �����

���������� �� ���������

� 1��������� �� ��� ����� ����� ����� ���� �� ������������� �� ���

������ ��� �� ������ ��� ������� ������ � �����

� 1�� ������� �� ����� ������ ������

� 7���� �� ��������� ����� ����� ����� ��� �������� �� ��� ���� ��

��� ���� ��� ��� ����� ������� ��� �� ��� ���$���� �� ������ ���

�������� ��������� �� � ���� �������

� ������ ����� �� ���������� ���� �� ���� ������� �� ��� ���

������ ����� ������ �� ��� ��� ���� ��� ���$���� �� ������ � ����

���������

� 1���� �� ���� ������� �� ������ �� ����� ����� ��� �������

��� �� ��� ������� ������ ��� � � ��� ����� ��� ���� ��� ���� ��

�������

� ������ ���� �� �� ����� ����� ��� ������

� ������ ��� �� ������� �� ������� #�� � �� � ����� �� ����

��� ���� �� ���������

����� ����� � ��������� �� ����!��

��!

Page 177: A short course in foundation engineering

� 7��� ����� ������� �� ������ ������� ������ ��� �� ������ ��

��������� �� ���� ������

� 7�������� � ���� ��� �� ����� ����� �������� �� �������� �����

� 5����� �������� �� ���� ��� ������� ��� ����� � ������ ��

��� ����� ��2���� �����������

� ��� �� ����� ���� ���� ���� ��������� �� �� ���� ���� ��

����� �� �������

� ��� �� ����� ����� �������� �� ��������

� %��� ����� �� � �� 8+� �� ��� ����� �� ����� �� ,9**�5 ���

������

����� ������ ��������� �� ����������� ������� �������� �������� ����

� � �� ����� �� � ����������� ����

� (����� � �����!� ����� ��� ���� ��� ���� ������ ����� �� �����

� %��� �������� �� �� �� ����� ������ ����

� � �� ������� �� �������� �� ���� ������

� ��������� �������� ��������� �� ���� ������

� � �� ����� � �� ������

� � �� ������� ����� ���� ������ ��� ���� ��� ������ ����� ���

����� �����������

� � ������� ��� �������� ������ �� � ������ ����� ��������

��� ����������� ����

� 6���� �� ���������� �� �������� ���� ��� ����� ���$�������� ��

��������� ����� ��� ����� �� ������� ���� �����

� ��� ������� �� ������ � �����

� :�� �� ������ ��� �� ���� ������

� 4���������� ��� �� ��������� �� ����� �� ����� ��������

���� ������ ��� �� �������� ������ �� ���������� ������

� ��� �� ����� ���� ���� ���� ��������� �� � �������� �� �������

���������

� 5����� �������� �� ���� ��� �������� ��� ����� ���$��������

%��� ����� � �� 8;� �� ��� ����� � �� ,***�5 ��� ������

��"#�� ����������� ���� ��� ����� ���� �� ����� ��� � ���� ��������� ���� � ����

�� �� 2���� ������� �� �� �� ������� ���� ����� ����� ������

���� ��� ������ �� ����� �� ������ �� ����� ������ �� ������� ���

��� ���� ����� ��� ����� ����� ��� �� �� ������� �� ������ �� ���

���� �������� ����� ��� ����� ������ ���� ��� ������� ���� �� �������

���� ���� � ��������� �� �� ���� �� ��� ����� ����� � ���� �����

������ � ����� ����������

��$

Page 178: A short course in foundation engineering

���� ���� �� ���� �� ����� ����� ��� �� ���������� ��� ���� ��

����� ��� ��� ���� ����� �� �� ������� �� ������ ��� ��� ��

��� ����� �� ����� �� ��� ������� ��� ����� �� ��� ������ ������ ��

����� �� ����� �� ��� ����� �� ��� ��� ��� ���� ����� �������� �� ��

���� ��� ���� ��� ����� �� ��� ��� ��� ���� ������ %��� ����� � �� 8*�

�� ����� � �� .**�5 ��� ������

����� ������ � �� �� �<��� ��� �� ����� ���� ��� ������ ����� �������� ����� ����� �� � ��

���� ����� �� ������ ������� ����� ��� ���� �� ������� ���� ���

������� (��� �� ��� ������� ������ ��� ���� ��� ������� ���� � ���

4����� ����� ������ ���� ��� ������ ������ �� �� �� ����� �����

���� �� �� ����� � ���� �� ����� �� ��� ��� ���� �� �� �������

������� ���� �� ����� ����� ����� �� �� �� ������������ ������� �

���� �� ��� � ���� �������� ='2������ ,-9;>� ��� ���� ��� ������ �� ������

��� ����� �� �� ������� ��� � ���� �� �� �� ������� ��� ��������

��������� �� ��� ���� �� �� �������

(���� ���� ��� �������� � ����� ����� ������� ���� �� ������ ����

������ �� ��� ������� �������

� ������ ����� ��� ������� ���� ��� ����������� ������ �� ����

��� �������� �� ���������� ���� �� �������� ����������

4����� ����� ������ ���� ��� ���� � �� ?.� � ���� ���� ��� ����� ��

� �� ,;**�5� �� ���� ����� ����� ����� �� � �� 8+� ���� �����

����� � �� 89**�5 ��� ��������

"�� � ��� ����#�#���� ���#������ � �� �� �����%��� 5� ���� �� ���� ������

� 7��� �� �� ������� �������

� (��� �� �� �� ����� �� ��� ���� ���� ���� ���������� �����

� � �� �������� � ���� �� ������ ���� ���� ���� ���������� ��

�� ��������� �� � �� ��� �� ����� ��� ��������� ��� �������

� ����� �� ���� ������

� 4���������� �� �� �� ���� � ����� �� ����� ���������

� � �� �������� ������� � �������� ���� �� ��������� �� ����

�������� �� ������� ���������

������%��� '������������� ����� ���� �� ������� ����� �� ���� ���� �����

�� � ������� ��� ���� ��� ����� �� �����

� (���� ����� �� ������ �� ���� � �����!� �����

� 1��$������� ���� ������� ���� ������ ��� ������� ���� ������

������ �� �� ������

����� ����� � ��������� �� ����!��

���

Page 179: A short course in foundation engineering

� " �#�� �� ����� ��� ����� ����� �� ��� ���� ������� � ��� ���

�� ��� ����� � ���������� �� ��� �������� ���� ����� ��

������� ��� ����� �� ������

� <����� ��� ���� �� ������ � ������ ������

������ ������ �� ����� �� ��� �� ������� ����� ���� ��� ����� ��

����� ������ �� ��� ����� �� �� �� ����� �� ���� �������� ���������

���� �� ���� ��� ������� �� #�� ����� ��� ����� �� ��� ������ � ��������

���� ���� ���� ��� ������� ���� ������ �� � ��� ��� �� ,**�� ��

,9*��� �� ����� ��������� ���������� ������ �� ����� �������

������� ���� ��� ����� ������ ��� ��� �� � �������!� �������� ���

�� ���$����� � ������ ��� ������� ������ ����� �� ���� ���

?**� �� ����� �� ����� ������

%��� ����� �� � �� +9� ���� ����� �� � �� ,* ***�5 ��� �� �������

�� � � ��� �� ����

%���� � �������� ������ � ��� ���� ����� ����������� ���� �� ����

��������� ������� ����� ���� �� ��� ���� � ��� ��� ������ ��� �����

�� ����� �� ������� �������� � ��� ����� �� ������� ����� ������

����� ������� � ��������� ������ � ����� ��� ��� �� ���� ='������

,-;?>�

��� ������� ���� ��� �� � ��� �� ��� ���

�� � ���� ������� � ��� ������ ���� ������� � ��� ����� ���� � ������ � ����� �.�,�

����� �� � ���� �� ��� �����@ �� � ���� �� ���� �� ���@ � � ������������ ������ �� ���� �� ���@ �� � ������ ������� ������ ����� ������@ �� � ����� �� ����� ������@ � � ���� �� ���@ � � ���� ���

����� �� ����@ � ��� � ������� ����� �� ,�* ��� � ��� ����� �� ,�8 ���� �� ���� ����

��� ����� �� � ��� �� � ���������� ����� �� ����� ����� ��� ����� ������� ������� �� � ��� �� ��� ���

�� � ����� � ���� �.�8���� ��������� ����� ��� �� ��� ���

�� ������

�,� ����

�8�.�?�

��

�� ������

�,� ����

�8�.�+�

����� �� � ������ ������� ����� ������ ���� ��� ���� �� ��� ���

������ � ����� ����������

��&

Page 180: A short course in foundation engineering

�� ��� ������� ������ ��

� � ���� �.�9���� $��� ���� ������ � ���$����� ������� �� �� �� ���� �� ���

����� �� ��� &�� ���� �������� ����� ���� � ������� ����� ���� &��

+�- �� �� ����� ��� ������� ����� ������ �� �� ������� ���� ���$�

���� �������� �� ��� ������� ������� � �� ��� 8 ��� ���� ��� �������

� �������� ��� ���� ������� � ��� ���� �� ������� ����� ��� ���� ����

���� ������� � ��� ����� �� �� � ����� � ��� ��������� �� ��� ���� ���� ��

�� ���� ���$����� ��� ��2�� ������� ���������� �� ��� ����������� ��

��� ������� ������!�� ������ ��� ����� �� ��� �����

��� � �� �1���� ���� ��� �������� ����� ������ ������� ����� �� ��� ����

������� �� ������ ���� ��������� ���� ������ ��� ��������

�� � ������ ����� �� ����� ������ ������� ��� ������� ������ ��

������ ��� �� �����

A��� ��� ����� �� ����� ������������� �� ��� ���� ����� ��� ��� ����

����� �� ���� ��� ������� ���� �� �� � ��� ���� ��� ��� ������

��� ����� �� ��� ����� �� ������ <� ������ ��� ���� ���� ��

����� ?* ���� ������ ��� �� ������ ����� �� ����� � ����� ��

����� ����������� �������� �� �� �������������� � ��� ����� A��� ����

������ -* ���� ��� �� ���� ��������� �� ������ ���� �� ���� ���� � ��

�� ���� ��� ������� ������ ��� ���� �� � ������ ����� ���� ��� �� ����

��� ������ �� ��� �������� �� ��� ������� ������ ��� ��� ������� ��

������� =,-9;>� %��� =,-9)>� 5������ =,-9->� A������� � �� =,-.,>�

&����� =,-.)> �� ������� =,-;*� ,-;,>�

&���� .�8� ����� ������� =,-.->� ����� ��� �������� �� ��� �������

������ ���� ��� ������� ����� ������ �� ��� ����� ��� ��� � �������

������ ���� ������� ������ �� ��� ���� �� ���� �������

�� ������ �� ���� ���� &�� .�8 �� ��� �� �� ����� �� ��� � � ����

����� �������� �� ��� ������� ���� �� � ����� ��� � ���� ������� �� ���

���� �������� � ��� ������� ������� ��� �� ��� ����� �������

&����� =,-.)>� ����� � ��� �������� ������� �� � ����� �� ���������

� ����� ������� ���� � �� ���� �� ��� � ��� ������ �������

����� ������ �� ��� ����� ��� ���� � ��� ��������� ���� �� ���� ���

�� ����� ���� � &�� .�?� �� ������ �� ���� ���� ���� ��� ����� ����

������� � ��� $�� �� ����� ��� �� ���� �������

��� ���� �� ������� =,-9;� ,-;*� ,-;,>� ��� ������ �����$�� ��� ����

��� ������ ������� ������� ��� ���� ����� ��� ����� ������ %���� �����

��� ����� �� ���� �������� ����� ������� �� ���� �� ����� ��������� �����

� ����� �� ��� ���� ������� ����� ��� ���� 4����� ������ ������ �� �

� �� ������ ������ ��� ��� �� ��� ����� ������� =,-9;> ���� ���

����� ����� � ��������� �� ����!��

��'

Page 181: A short course in foundation engineering

���$���� �� ���� � � ������ ��� ��� ������� �� ���� � ����� ��

������ ���� �� ��� ������� ��� �� ������� ��������� �� B��� C �� ��� ����

���� ������ %���� � ��� ���� �� ������ ������� =,-;*� ,-;,>�

������ ���� ��� ������� ������ �� �#����� �� ��� ������ �� �����

����� ������� ��� ����� 7��� ����� 3������ ���� ���� ������� � �������

������� �������� ������� ������� ������ ����� ��� ������ �������� 6�

�������� ���� ����� ���� ������� ��� ����� ������� ������� ���

2����� �����

1·5

1·0

0·5

00 25 50 75 100 125

Undrained shear strength su: kPa

Average curve

Lower limitAdh

esio

n fa

ctor

α =

ski

n fr

ictio

n/s u

���� ��� ��� ������ �� ���� ������ �� � �� � �!�� ���� ��

"�� ���� �� ��� � �� ���# � � $������� %�&�&'

1·2

1·0

0·8

0·6

0·4

0·2

00

Adh

esio

n fa

ctor

: α

Pl < 30%

Pl > 60%

Pl ≥ 30 ≤ 60%

20 40 60 80 100 120

Undrained shear strength: kPa

���� ��( ��� ������ �� ���� ������ �� � �� � �!�� ���� ��

"�� ���� �� ��� � �� ���# � � �� � %�&�)'

������ � ����� ����������

��(

Page 182: A short course in foundation engineering

�� ����� ��������� ������� ���� �������C� ���� ��� �� ��������

� A���� ���� ��� ����� ������ ���� �� ���� ������� ����� ����� ���

������� ��� �� � ������� �� �� ����� � ��� �� ��� ����� ��� ��

�������� ������� ����� ��� ������ ���� ��� ��� � ��� ��� �������

����� ���� ���� ���� ����� �� ��������� �� ���� ��� 8* ���������

��� ��� ����� �������� ����� �� ���� � �������� ��� ��������� ������

���� ������� ,�89 ����� ��� ������� ����� ������ �� ��� �����

&�� ������ ���������� ��� ������ �� ��� ��� �� ������ ��������

������� ����������� ���� �� ��� ������� ������ ���� �� ��������

���� ������� ����� ������ �� ��� �����

� A���� ���� ��� ����� ������ ���� ����� �� ����� ��� ����� �� ���� �����

�������� ������ � ���� ��� �� ������� ���� ��� �� � ������� �� ���

��� ��� ��� ��� �������� � ����� ������ ��� �� ������������

��� ���� ��� ��� � ����������� ������ ������ � ��� ���������

��������� � ��� ����� ����� ��� ��� �������� ��� ����� ��������

���� �� ���� ��� 8* ���������� " �������� ������ �� *�+ ������ ��

���� ��� ����� �������� ���2��� �� � ������ �������� �� ����

���������� '���� 8* ��������� ��������� ��� ������� ������

� ���� �� �� ������ ������ ��� ������� ����� ������� ������

;* �� ,+*�%� �� � ������ ����� �� *�;*�

%���� ����� ��� ����� �� ���� ����� �������� ����� ������ ���� ��� ����

���� �������� ����� � � �� ���� ����� ��� � �� ��� �� ��� �����

���� ���� ��� ������� ���� �� ������� �� ��� ���� ���� ���� ��� �

�� �� ����������� ���$���� ����� ���� ��� ����� �� � �������� ��

���� ��� 8* ���������� ����� � ������� ������ �� *�+ ��� �� ��� ���

��� ��������� ������ ���� �� 8* ���������� &�� ���� �����

��� �� ��� 8* ��������� ��� ������� ������ �� ������ �� ��� �����

������ �� ��� ����� �������� ���� ���� ��� ������� ����� �������

� �� -*�%� �� *�+ �� � ������ �� ,;*�%��

&�� ��� ���� �� ����� 6� ����� ��� ������� �� ������� ���������� � �

�������� ����� �� ����� ��� #�� ����� ��� ����� ��� ��� �� ��� ��

��� �� ����� � ��� ���� �������������� ����� ���� ��� ��� #��

����� ����� ��� ��� �� ���

" ������� ������ �� ������ �� 8�9 �� ���� ����� �� �� ��� ��� �������

���� ������ ������� �� ������ ��� � �� ������ ��� ���� ��� ? � �� �����

��� ���� ,�9 � ����� ���������� ���� �� � � ����� � �� ���� ��� ������

��� ���� ���� ��� ����� ��������� ��� �� ����� ������!�� �� � ���������� ��

��� ����� �� 8D;��������� ��� ���� ��������� �������� � ������ ������

����� ��� ���� ������!�����

��� �������� �� ��� ��� ���� �� � ��� �� �� �� �� ���� ���$�����

������� �� �� ������� �������� ���� ������ �� ������� ���� ������

���� ����� ������� ������� ��� ������ ����� ����� &�� ���� ���� ���

����� ����� � ��������� �� ����!��

�&)

Page 183: A short course in foundation engineering

��� �� %������� �� ��� 1���� (������ �� <����� =,-..> ������ ������

��� ��� ���������� ������� �� ���� ��� ������ �� ������� ���� ��

�� *�; ��� ����� ����� �� ��� ��� �������� �� ������ �� ������� ��� ���� ���

������ ������� ������� ���� ������� " �������� ���� ��� ���

��������� �� 6������� �� E��� =,-.)>� 4�������� ������� ����

���� ����� ��� ���� ����� ����� �� F���������� ������ �� ����� ����� ���

������ ������ �� ����� �� ����� � ���� ����� � � ��������� �������

���� �� ��� ���$�������� 6������� �� E��� ���� ��� ��������

���������� ���� ��� ��� ������� �� ��� �������� �������� ��� ��� ������

������ ������� �� ��� ,D8��� ����� ����� �� ���� ������ � ���� ��

��� ���� �� ������ ���� ���� ���� ������� ��� ��� ������� ������ �� �

��� ������ ���� ��� ��� ?* �� )*G �� ���� � ��� ������� �����

$��� � ��� %�� � �� ���� ������ �� ���� � ���� ��� � ��� ��������� �������� ��� ���� � ���

��������� ����������� �� ��� ����� %���� ��� ������� ������

����� �� �� �������� �� ��� ���� �������� ��� ���� ����� �� ������

�� ������� ������� ��� ���� ��������� �� ������� �� ����� ���� �

��� 7��� ���� ��� ��� ���������� ������� =(��� ��� ,-9-@ '�����

� ��� ,-..@ A������� �� ����� ,-..@ '����� �� :����� ,-;,@ '�����

�� ����� ,-;+>�

(��� �� =,-..> ��� ������� � �� �*�� ��� ����� "��#�����

��� ��� ������

��� ���� � ��� ������ ��� �� ��� ���

�� � �� � *�+9� �� �.�.���� ���� � ��� ����� ��� �� ��� ���

�� � �� � -�� � � �.�;������ � � *�) ��� + � ,� �� *�;9 ��� + � ,�@ �� � ���� �� �����@�� � ���� �� ����@ �� � ������ ������� ����� ������ ��� ���

�����@ � � ������� ����� ������ �� ��� ���������� ������� ����� ������� ��� ����� � ���������� ?)�� ����

����� �������� ����� � H�+ � � ����� ��� ��� ��� ������ ������� ��

��� ������ �� �������� � � �������� ���� ���� ��� ��� ���� �����

����� �� ����� ��� ���� ��� �������� ����$����� �� ���������� ���� �������

��� ����� ���� =A7> �� ��� ��� �� ��������

&�� ��� ������� A7 � �����8

�.�)�

&�� ������ ����

=�> A7 � �����8�9

���� + � 8� �.�-�

������ � ����� ����������

�&�

Page 184: A short course in foundation engineering

��

=��> A7 � (����,�9

� '���?

�.�,*�

&�� + � 8�� ��� ����� ���� �� �� �� ��������� ���� ��������� ������

�������� &������ ��� ���������� �� ��� ��������� ������ �� ��������

&�� ��� ���� �� ����������� ���� � 7��� ����� ����� ��� ���� ��� ��

������� $������ �� � ������� �� ��� ��� ������� ������ ������ �� ����

�� *�?�

�� ���� �� �������� ���� ��� ������� ������ �� *�+9 �� � ������ �����

�� ��� ���� ���� ���� �� ���� �� ��� ���� ���� � �� �� ����� �� ���

��������� �� ��� ������ �� ���������� ��� ������� �� ����� ���

������� ������ ��� �� ����� ��� ������ ���� ������� �� ��� ������

���� ������� � ��������� ���� ����� ��� ���� ��� ��� ������

������ �� �������� �� �� ������ 0�������� ���� ������ �� ��������

����������� ����� ���� ��� �������� A���� ����� �� ������ ��� ������

� ������� ��� ���� �� ����� ������ �� ��� ������� �������

&�� ������ ����� �� ��� ��� ������� ���� ��� ����� ��������� ������

�� ����� ��� � ������� �� ��� ���� ��������� ����� ��� �� �� ���

����������

'���� � �������� ������� ��� �� ��� '����� 4������� (������ HF�

'����� �� ���� =,-;+> ���� �� ���� � ��� �� �� ������ ������

��� �������� ��� ��������� ����� ����� ��� ���� � ����� �����

���� � ���� ��� �� ��������� H�� ����� � ������ ��� ������ ���

� ���������� ��� ������ �� �� ���� ����� ��� ���� ����� ����������

�� ���� ������� ������� ��� ��� ��������� ���������� ��� � ����

��� �� �� ��������� ���� ��������� ��������� ��� ��������� �����

������� ����� ������� � ����� � ���

��� ���$���� �� ��� ������� � ��� ��������� ��� �� � ��������

���� ����� � ����� ���� ���� ������� ��� � ����� ��� ����� �� ���� ����

���� �� ��������� ���� �� ������� A������� �� ���� =,-..> ����

������ ����� ���� ���� ���� ����� ���� ������ � ���� ����� �����������

����� ��� ����� �� �� �� ��� ������� �� ������� ��� ������ ��� ��

����� �� ���� ������ �� ������� �� ��� � ���� ���� ��� �������� ��

��� ��� �������� ��� ������� ������� �� A������� �� ���� ����

���� ��� ��� ��� ���� ��� ������!�� �� ������� �������� ����� �� �������

���� &�� ���� �������� �� ���� ��� �������������� ���������� � ��� ���

����� �� ��� ���� ��� ��� ���� �� ���� ������ ��� ��������� ���������

� ��� ����� ������ � �� ���� �� ������ ������� ���� ��������� �� ��

������� ����� ������!�� ��� ��� ��������� �� ����� *�9G �� ��� �����

��������� ����������� �� ������ ������ ������� ������� �� ���������

������� �� ��� ��������� �� �������� �������� 3 ��� ����� ���� ���

���� ��������� �� ������ ����� ������!�� ���� ��� ��� ��������� �������

����� ����� � ��������� �� ����!��

�&*

Page 185: A short course in foundation engineering

,* �� 8*G �� ��� ���� ��������� ��� ����D��������� ���������� ��

������� ��� ���� ����� ������� �� �� ���� ������� �� ������ ����

�� �� ����� ��� ����� ���� ��� ����� �������� �� ��� �������� ���� ������

�����

��� ��� � �� ��� ����� ���� ��������� ����� ��� � ����� ��� �� ��� �

��� �������� ���� ����������� �� ��� ����� �� ��� ����� " ���� � � ��

������� ������� ��� ���� ������ � � ����� ��������� ����� �� ��� ����

���� � &�� .�+=�>� ����� ���������� ����� ���� ���� ���� ����������

������� ��������� �� ��� ���� ����������� � &�� .�+=�>�

�� ���� ��� ������ �� ����� � ����� ���� ����� �� ,?�� ,

8��� �����

������� ����� �� �� �� ��� ���� &�� .�+=�> ���� ��� ���� ���� ����

���������� ����� �� ����� ���������� �� ��� ����� ��������� ��� �����

Load

Load

Total

Total

Shaft

Shaft

Base

Base

Settlement(b)

(a)

���� ��,%' -�� � ����� �� ������ �� ���� ��� �� �� �� �� ����

�� -����� ���. %�' ��� � ����� �� ������ �� �� "��� / ����

�� �� ���� �� -����� ���# � � +" ��� �� ���0� %�&1,'

������ � ����� ����������

�&�

Page 186: A short course in foundation engineering

������!�� �� ��� ����� ����� ���� ��� � �� ����� ����� � ����

����� �� ��������� ������

�� ��� ��� ���� ���� ��� ��������� �� � ����� ��� �� ��� �������

������ ���� �� � ������� ��� =���� �� ������� ������� ���> �� ���� ��

� ��� ����� =���� � ����� ����������� ���>� " ���� ������ �������� ���

���� �� ��������� �������� ����� �� � ������� ���� ��� ��� ����

���� �� ��� ������� ��� �������� ���� ��� ��#������ �������� �� �����

��!� �� ����� ��� ���� ����� ��� ����� �������� �� ������!� ��� ����

����� �������� ����� �� ��� ���� �� � ����� �� � ��������� ������ ��

������� ��� ����� ������� ���� �� ��� �� ���� ����� ��� ��� �������� ������

���������� '����� � �� =,-..> ������� ��� ��� �� ��������� ��������

����� �� ��� ������� ������� ���� ������� �� ���� ��� ��������� ������

���� � ������ �� ������ � �� ������ ��� �� �� ��������� ���� ������ ����

������� ��� � �� ��� ��� ����� ������� �� ����� ������!��� ����� ���

������ ��� �� �������

�� �-' � -�

��.�,,�

��

�� � -� �-'�'

�.�,8�

����� �� � ����� ����@ -' � �������� ���� ����@ -� � �������� ���������@ � � ������� ���� ������� ���� ���� �� 8�*@ �' � ������ �� ������ ��� ������ ������� ���� �� ?�*�

:������ ��� �������� -' �� -� ���� ������� ��� ���������� %��

��� ��� ������� .�,, ������ ������� ��������� �� ������� .�,8 �����

����� ����� ������������� <������ .�,8 ��� � ���� ��� ��� ����

��������� �� �� ���� ��� ���� ���� ��� ����� ��������� ��

�� ������ ��� ���������� ������� ��������� �� � ����� ���� ��� ���

������ ������� �� '����� � �� =,-..> �� �������� �� �� ����� � ���

����� ��� ���� ��� ���� ��������� ����� ��� ��� ��� ����� �� ����� �

�� ���� ������!���� ����� ����� ���� �� � ��������� �� *�9G �� ���

����� ��������� "� ��� �� ��� ���� �� �������� '����� � �� ����

����� �� � ��� � ����������

�� 2

3

3��.�,?�

����� � � ��������� �� ��� ����@ � � ���� ��������@ 3 � � ���� ��������@ 3� � �������� �������@ 2 � ������ ����� ���� *�*, �� *�*8�

� �� ������� 2 �� �� ��������� ���� � ���� � ���� ���� �����

����� �� �� ���� �� �� �������� �� �� ���� ������������� �� *�*8�

��� ������ �� ���� �� ����������� �� � ���� �� ����� �� �� �������

���� '����� �� ���� =,-;+>�

����� ����� � ��������� �� ����!��

�&!

Page 187: A short course in foundation engineering

&�!'�� �(�)������� ���� %� A������� �� ���� =,-..>

1������� 7��� �� ����� � ,+�9�1������� �� ����� � *�-+�1������� �� ���� � ,�).��� � ,8)�%�� � ,9*�%�

4�������� A��� � � 8 �� �� � ?�*� $� ��� ������� ���� �����

���� �� ���� ��� ���� ��������� ������ � �� ����� ����� �� ��

������� ���� ��� ����� ������ ������ ������ ��� �� ���������� ���

��� ���� � �����

-� � ����

� *�+9� ,8)� �� *�-+� ,+�9� 8+..�5

-' � -� � ���

� -� ,9*� ��+� ,�).8� ?..)�5

5��� ���� ������� .�,, =������� ���������>�

�� �8+..� ?..*

8� ?*.?�5

��� ���� ������� .�,8 =������������ �� ����>�

�� � 8+..�?..*

?� ?.).�5

���������� ��� ����� ���� �� ?*.?�5�

�� �� ������� ���� ��� ��������� ���� �� ���� ���� �� ������!� ���

���� ����� �������� ���� -� � 8+..�5����������� ��� ���� � ��� ���� �� �?*.?� 8+..� � 9-;�5�5��� ���� ������� .�,?�

� � �� �

��

� 2

� ,�).� 9-;

?..)� *�*8

� .����� ��������� �������� �� ������!� ����� ��� ����� ������� ��

�*�9�,**� � -+* � +�;��� ���� ��� ����� ��� �� ���� ������!���� ��������

������ � ����� ����������

�&$

Page 188: A short course in foundation engineering

'����� �� ���� =,-;+> ���� �������� � ������ ��� �� ��� ��� ��

���� ������ ����� ������ ���������� ���� ������� ���� ������� ���

������� �� ���� ��� ��������� ����� ������ �� ����� ������ ��

�� ��������� �� � �����

����� �� ������ �������� ���� � ������� ������� � �� ����� �� �����

�� �� �� ����� ������� =,-.-> ������ *�, � ���� ����� �� ���� 7��� �����

����� A������� � �� =,-.,> ���� ������ ������ �� *�+- �� *�98 ���

����� � �������� ���� ����� ������� �� ����� ,**�%��

� ��� ������ �� ������� ��� ���� �������� ��������� �� ��� ����� �� ��

���� ���� ������ ���� ��� ����� ������ �� ��� �������� ����� ���� ��� ���� ����

��� ����� �� ���������� � ��� ���� ��� �� ��� ���� ���� ��� ������

����� "����� ���� ���� �� ���� �� ���� ��������

�� � � �������� ����

%������������� ���� � ������ ����� ��� ����� �� �� ����� ����� ����

��� � ���������� ����� �� ����� �� ��� ���� ��� ������� � ��� ������

&���� .�9 ���� '����� �� ���� =,-;+> ����� ��� ����D���������

������ ��� ��� ������ ��� ���� �� ��� ��� ���� ��� =��� ��� ��� ��

��� ������� ���>� ������� ���� ��� ������� �� � ��������� ����

����� ��� ������� �� � ���������� ������� ���� ��� ������������

�� ���� ���� �� ���� ����� �� ��������� �����������

4000

3000

2000

1000

00 5

Load

: kN

Observed total

Observed shaft

Observed base

Predicted total

Predicted base

Predicted shaft

10 15

Settlement: mm

0·94 m

1·86 m

14·5 m su = 128 kPa

su = 150 kPa

���� ��4 � ���� �� ���5� ����� �� ������ �� �� �� ���� �� -����� ���#

� � +" ��� �� ���0� %�&1,'

����� ����� � ��������� �� ����!��

�&�

Page 189: A short course in foundation engineering

%��� ����� �� ����� �� �� �������� � ��� ����� ���

� ����� �� ����� ������

� 1���� ��� ����

� ������� �������� ����

� ��� ����� ��������

� ���������� ���� � ����� ����� ������ ��� ���� ��� ����� �����

���� �� ���� ����� ������ �����

" ���� ������� �� ���

�� � ������� � ,� ���2����� �� �

� �.�,+������ �� � ��������� ��������� ������� �� ���� �� ���@ ����� � ��������������� ��������� ������� ���� ��� ���� �� ���@ 2 � � ����$������ ����� �������@ �� � ��� �� ���� �������@ �� � ���� ���� �� ������ � ����� ���� �� ���@ �� � ����� �� ����� ������@ �� � ������� ���� � ����

��� ����� �� ������ ������ ��� ,8��+�� ���� ���� �� �� ����� ����

���� ���� ��� �� ����� �� ������� ���� ��� ���� ��� ����� �� ���

���� �� ����� �� ��� ��� ����� �� ��� ����

����� ��� ��� ���������� � ����� ���� ��� �� ���� ������ ��

�� �� ������� =,-.-> ��� �������� ��� ��� ����� ��� ��� ������ '���!����� =,-.,> �� ���� ���������� �� ��� � &�� .�.� �� �������

�������� ��� �� ���� ������� ��� ��� �� �� ����� ��� ��� ������

������� ��� � �� �� ����� �� ����� $�� ����� ��� ��� ������ &�� �������

���������� ��� ������ � ����� ���!���C� ������� ��� ������� ������

�����

200

150

100

50

25 30 35 40 450

Nq

D /B = 5

20

70

Angle of shearing resistance: ˚

���� ��� ��� ������ �� ���� �� �� �# � � +� �6� �! %�&��'

������ � ����� ����������

�&&

Page 190: A short course in foundation engineering

(��� �� �� �������� �� �� � ���������� ����� ����� � �������� � ����

���� �� � ���� ����� ����� ���� 3� ��������� ���$����� �� ��� ���������

�� ��� ������ �� ��� ����� � ������� � �� :������� =,-9-> ������ ������� ����� �� ����� �� ���� ����� ��� ����� ���� �� �� ������� ���

�� ��� ������

'���� =,-.9�> ������� ��� ������� ������ ��� 2 � ������ ������

$��� �� ���� -��� ����

(���� *�9 ,�*

������ ,�* 8�*

������ ,�9 ?�*

"�� =,-..> �� ���� ��� ������� ������ �� ��� ����� ��� ���� � ��������� � ��� ���� �����

(���� ���� �� � 8*� ������ ���� �� � ?

+�

������ ���� �� � 8?�

����� ��� � ����� ������� ���� � ��� ���� �� ��� ��� �� ��� ��

�� � ���F1 �.�,9�

������F1 �� ��� ��� ��� ��������� ������� ���� � ������� ������

���� ����� ++ ����� ��� ��� �� �� ,+ ������ A��� � ������ �� ������ �� 8 ,8�

��� ��� �� ������� �� ������ ���� ��� ,8������ ����� ����� ��� ���

������� �� ������ �� ���������� ���� ����� �� ������ ������� ������ ��

�� ������� =:�������� ,-.9>�

&�� ��� ������� ����� ��� �������� ��� ��� �������

�� ��F1���8**

�%� �.�,.�

�� ��� 6� ����� ��� �������� ��� ��� �������

�� � F1���+**

�%� �.�,;�

����� �F1��� � ������ ��� ��� ��������� ���� ��� ���� �� ��� ���� �%��

�������� � � ������ � ������ �� ��� �� ���� � � ������� ���� �� ��������

� <������� � ���� � �� ��� ��� ����� �� ����� �������

� <������� �F1 ���� � �� ��� ������� �� ��� 1���� ��� �����

����� ����� � ��������� �� ����!��

�&'

Page 191: A short course in foundation engineering

�� ����� ������� :�� ����� �� ���� ��� ���� �� �������� ��� ���������� ������

��� ������ ��������� �� � ��� ���� ����� �� ��� ������ �����������

�� ����� �� ��� ���� ����� ������ ���������� � ��� ������ ���������

�������� �� ���� ��� ����������� �� �������� �� �������������� :���

��������� ��� ��� �������� ��� ���� ��� "( < =,-9,>� ������

=,-+,>� ����� =,-+*>� �� 0������� =,-+,>� �#���� � ����

���� ��� �� �������

��� ���������� ������ ������ �� ������ ��������� �� � ��� ��

�� ������ �� � ��� ����� ������� ������ �� ��� ���� �� ���� �� ���

������� �� �� ���� �� ��������� ���� �� ������� �� ��� ���� ���� �����

��� ���������� ��� ����� �������� ������ ��� � ������ �� � ����

�� �������� ������ ��� ��� �� ������ ������ ���� ��� ���� �� �������

3� ��� ��� ��� ����� �������� ����� ���� ��� �� ����� ���

������� ����� ���� ��� E��� ������� �� ��� 6���� ������� ��� ���

����� �� ��� �� ��� ��������� ��������� �� ��� �������� �����

�� ����� �� ����� ���� � ������ ������

�+� ,#� ���"�� - ,#�. �($�/

�� �,

2�

78

�.�,)�

����� �� � �������� ���� �� �����@ 78 � � �� ����@ � ���� ���= �������������>

2� � �� ,� ,� ����

�,�8����.�,-�

�� � *�;9� *�,97

7�.�8*�

�� �78-

�98�.�8,�

����� - � ���� �� ���@ � � �������������� ����@ 9 � ������� �� ����������� �� ��� ��������@ 7 � ����� �� ������@ 7 � ����� �� ���@8 � ��� �� ������� &�� .�; ����� ��� ��� ���������� ��$����� ������� � �� �� ���� � ��� ��� ����� ���� ���� ���

����� �������� ��� ���� ��� �� � �� ���� �� ��� ���� ���������

/����� �� �� �� ����� �� ��������

� *�;* ��� ��� ����� �������� � *�99 ��� ������ ����� �������� � *�+* ��� ��������� �� ��� ���������

������ � ����� ����������

�&(

Page 192: A short course in foundation engineering

�+� ����0 ���"�� -����0. �(*$/

�� �278

� ��8�.�88�

����� � ��������� �� ��� ����@ 2 � ������ ����$����@ � � ��� �� ���

��� ����� ������� ��� ������ �� ��� ��� � � ��� ��� ���� �� �� ���

���� ���

/����� �� 2� � ��� � �� �� �� �� ������� ���� ����� .�, �� &�� .�-

�� .�,?� ������� �� �� ��������� �� ������� � �� �� �������� � ��� $����

�� ������ �� ���� ���� �� ��� � ��� ����$���� �� ����������� ��

����� �� ��� � ����� .�8� ��� ��� ������� ���� &�� .�)�

�"����� �� ���"���" �������� ���������� ��� ��� �������� �� ��������� �������� � ���

���� ����� =&������ ,-.+> ������ ���� ����� �� ������ �� ������ ������ ���

6���� �� ��� E��� ��������� � ����� �� ����� � ������ ������ ��

16

12

8

4

00

Ku

100 200WHL /AEs2

Ultimate resistance = WH / s Ku

3210

P/W = 4

���� ��1 ����� �� �� �� :��" ���� � �!��� �� �"�

$��� ��� ;�"� �� ���� ��������� 2# � � +<� ���0� +��0 %�&�&'

6����� 2

1�� ������� ���� � ������ *�)

1�� ������� ����� ������� ,�*

(�������� ������ *�-

'(% ����������� ������ ,�*I

:�F����D����� ������ ������� ,�*I ������ �� 78 � ��� 6���� ������� ��� �����������C� ����� ���� �� ����� �� ������ � ��� ��

� ������ �� ������� ��� ������ � ��� ���� �� ������� ��� ���� ��� $�� ����

&�� 78 ���������� �����������C� ����� ���� �� ����� ������ ��� �� ��� ������ �� ���

������ �� ��� $�� ����

����� ����� � ��������� �� ����!��

�')

Page 193: A short course in foundation engineering

������ �� ,�;9 ��� �� �� ���� &����� ������ ���� �� �� �������� �� ���

� � 8�; ���� ��� 6���� ������� �� � � ?�* ���� ��� E��� ���������E���C� ������� ��� � ������� ������ ���������� ������ ������ ��

���������� ����� �� ����� �� ���� ��� ������ ���������� ��� �����

�� ��� ������ �� �������

" ���� �� � ��� ��� �� ����� �������� �� ��� ������

0·8

0·7

0·6

0·5

1·0 2·0 3·0 4·0

0·4

0·3

Effi

cien

cy o

f blo

w: η

0

P /W

e = 0·5

0·4

0·25

0·3

���� ��) �� � ��� ��� �� ��������� �� � # # �� "� �� �� 8���� ����

� �!��� �� �"�# � � +<� ���0� +��0 %�&�&'

10

8

6

4

2

00 5

Cc:

mm

A

B

C

10 15 20 25

Overall driving stress = Ru / overall pile area: MPa

���� ��& �� � ��� ��� �� ���� � �� �� ���� ���� ��# � � +<�

���0� +��0 %�&�&' 2��= � � ���� � � ����# 14�� ��0��� "��� ����� .

+ � ���� � � � ��� ����# ����� �� � ����� � ��� �� ���� �����

� � 89�� �� ���� �� ��� �� �� ����

������ � ����� ����������

�'�

Page 194: A short course in foundation engineering

25

20

15

10

5

0

Cp:

mm

0 5 10 15

Actual driving stress = Ru / actual pile area: MPa

Pile le

ngth = 25 m

20 m

15 m

10 m

���� ���> �� � ��� ��� �� ���� � �� �� ���� ���� � # �� ���� � �

����# � � +<� ���0� +��0 %�&�1'

25

20

15

10

5

0

Cp:

mm

50 100 150 200

Actual driving stress = Ru / actual pile area: MPa

Pile length = 30 m

20 m

25 m

15 m

10 m

���� ���� �� � ��� ��� �� ���� � �� �� ���� ���� � # �� ���

����# � � +<� ���0� +��0 %�&�&'

����� ����� � ��������� �� ����!��

�'*

Page 195: A short course in foundation engineering

20

15

10

5

0

Cp:

mm

0 5 10 15

Actual driving stress = Ru / actual pile area: MPa

Pile length = 15 m

10 m

5 m

���� ���� �� � ��� ��� �� ���� � �� �� ���� ���� � # �� ����

����# � � +<� ���0� +��0 %�&�1'

6

4

2

0

Cq:

mm

0 5 10 20 2515

Overall driving stress = Ru / overall pile area: MPa

���� ���( �� � ��� ��� �� ���� � �� �� ���� ���� ��# � � +<�

���0� +��0 %�&�&'

$��� ��� ;�"� �� �� ��������� �� � � " ���# �# � � +<� ���0� +��0 %�&�&'

�� � �� ��� 6��� ������� (�������� ��

��� ������� ��

������ ������

1����������

������

4�������� 6����� ���� ��� ����� ������ ��

0��������

*�+ *�9

������ 1���� �� ���� � �� �� ���

6����� ���� ������ ����� =��

0��������> �� ���� � �� �� ���

*�89 *�+

6����� �������� � ��� ���� �� ��� *�9

(���� 1���� �� ���� ��� ����� ������ ��

0�������� �����

*�9 *�9

1���� �� ���� ������ =�� 0��������>

�����

*�? *�?

6����� �������� � ��� *�9

������ 6����� �������� � ��� *�89 *�+

������ � ����� ����������

�'�

Page 196: A short course in foundation engineering

&�!'�� �(�)���" +**��� +**�� ��������� ������� ��� 8*� �� �� �����

������ ����� ��������� �� ��� ��� ���� ����� �� � $�� ��� ��

?������� ��� � ?*�5 ��������� ������ ���� � ������ ��

,�9�� 1������� ��� �������� ����� ��������� �� ��� ��� �� �� ��

$���� ���� � ������� ������ ����� �� 9*�� �� ���� � �� �� ���

���� ��� ����� �� ��� ������ �� ����� �� + �5�

A���� �� ��� � ;+�5A���� �� ������ �� ����� � +�5����� ������ � � ;)�5A���� �� ������� 7 � ?*�5

���������� ��7 � ;)�?* � 8�.� H�� ��� 6���� �������� � *�+ =����� .�8>� ���� � *�?- =&�� .�)>�8 � ��������� ����� �� ���� �� ������� *�-� ,�9� =����� .�,>

� ,�?9� � ,?9*��"����� � ����� ��� ��� �������� ����� ��������� ��� � ,89*�5�

���

3������ ����� ������ � ,89*

*�+� *�+� ;),?�%�� ;�):%�

�� �� � 9�)�� =&�� .�-� 8?�� +>� � � ,,�*�� =&�� .�,*>� �� �

8�)�� =&�� .�,?>�

����� � � �� � � � �� � ,-�.���

�� �78

� ��8� ?*� ,?9*� *�?-

?� ,8� ,-�.

� ,8?+�5

���� �� ����� ����� �� ��� ������� ����� �� ,89*�5 �� ���� ���

���������� ��� �� �� �� ������

?��� �� :��" �� �"�

78-

�9� *�;*� ?*� ,�9� 8**�,.� ,+� ,*. � *�**?8 � *�?

2� � ;�,

����� ����� � ��������� �� ����!��

�'!

Page 197: A short course in foundation engineering

$��� ����� *�� �� ��� ������� � ���%������� ���$���� �� ������ �� ���������� ���� ��� ��� ������ ���� ���

����� ������ � ����� ����� ����� �� �� ��������� ������� ��� ���� ���

����� ����� ���� �� ���� ����� ������ ����� ���� (������ ������

����� � �������

�� ������ �� �� ��� �� ��������� �������� �� ����� ���� ������ ���� ���� �� �������

��� ���� ��� ������ �� ������� � ������� ���� ������ �� ������� �� ���

���������� �� ����� � ����� ����� 1���� �� ��� ��� ��� �� ����������

���� �� �������� ���� ��� ������� � ������� ���� ����� ��

��� ����� ��� ��� ����� ������� �� ������ ��� ���� ����� �� ������

� ���� �������� �� ������ �� ���������� ���� � �������� �� � �� $��

��� ��������� ��� ���� ������ �������� ��� �� �������� �� ������

����� ��� �� ����� �� ������

��� 6���� ������� �� �� ���� �� �������� ��� �������� ����� ��� ��

��� ��� ��� ����� ������� ��� �� ��� ��

�� ���

8��� � ,� �

�.�8?�

E��� =,-9?> ������ ���� ��� ����� ����� �78��� ����� �� ���������� �� ������� ���

�78�� ��

-

89**� 8

��*� �.�8+�

����� - � ��� ����@ � ���@ � � �������������� ���� �� ��� ���@

�* � �������� ������� �������

���

�� �78

2�

� *�;*� ?*� ,�9*�**?� ;�, � ,+;-�5

�� �� �� ��� ���� � ���� ���� ��� E��� ������� ������� � ������

�������� ��� �� ����� ��� ��� 6���� ��������

��� ������ ��� ����� ����� ����

� ��� ��� 6���� ��������,8?+

8�;� +9;�5

� ��� ��� E��� ��������,+;-

?� +-?�5

������ � ����� ����������

�'$

Page 198: A short course in foundation engineering

���� ����� �� �� �

������H ������ �� ��� ���� ������� ������ �� ����� ������� � ���� ����

��� ���� �� ���� �������� �������� ������ �� �����!�� �� ���� �

������ ��� � ��� �� ��������� �� ��� � ��� �� ��� ����� � ���

����� ���� �������� ��� �� � ��� ������� A�� ����� ���� �

���� �� ������� �� �� ��������� �� ����� ����� �� ��� ����� �� � ���

�� ��� �� ���� ��������� � ����� �� ����� ���$����� ���� B�������

� C �� ��� ����� '( )**+�,-). ������ ��� ������� ������ ���

� ����

�� � �� ��� :����� � ���

&������ %�������� �� ��� ���

<� ����� ����� ��� ����� �����

(���� ���� , ,8����� �������� �� ����� ������

��� 5������ ��� �� %������� � %���� 1� 5����� %���������J

=,-;?>� ���� ��� ������� ������ ��� � ����

7��� �� ��� &������ ����

� ���

&������ ����

� ����

%��� �����

����

7��� ��� ,8� ? � + � ? �

,8 �� 8+� + � 9 � + �

0������ ��� 8+� 9 � . � 9 �

5���� � �� ��� ��� �������� �� ������ ���� D ��� ��� � ��� �� �������� �� ��� ������� ������ �����

���� ���� ��� ����� � ����� ���� ��� � ��� �� �������� �� � �������� ?� ����� ��� �������

������

� ��� � �� �� �� ������ � ������� �� ����� ���� ��������� �� � ��� �� ���� � ���� ���� �� ��������

���� ��� ������� �� � ����� ���� � � ���� ���� ���� �� ������� ����

�������� �������� �� ��� ���� ��� �� ��� ����� �� ����� ������� ���

����� �������� ��� ��� ���� ���� ��� ���� ��� ��� ��� � ��� ����� ��

��� ���� �� �� ������� ��� ���� �� ���� ����� ������� �� ������� �����

���� ���� ��� �� ���� �� �� ��� �� ������ ���� ���� ������� � �������

��� ������������ 3�� � ���� ������� �� �������� ��� ���������

����������� �� �� ���� � ��� ����� �����

��� ������� ����� ���� ���� ��� �����

=,> " ��������� ���� �� ���������� ��� ��� ���� ���� ��� ���� �������

�� ��� ���� �� ���� �� ���

=8> " ��������� ���� �� ���������� ��� ��� ���� ���� � ����� �����

������� �� ���� ������� � ��� ��� �� ����� " � ���� �� �� ����!����

�� ���� �������� ��� �� ����������

����� ����� � ��������� �� ����!��

�'�

Page 199: A short course in foundation engineering

=?> " ��������� ���� �� ��� ���� �� ��� ���� ���� ��� ���� ������� �� ���

���� �� ���� �� ���

=+> " ��������� ���� �� ��� ���� �� ��� ���� ���� � ����� �����

��� ���������� ������ ����� ����� ���� ��� ������� � ���������

�� ��� =,> �� =?> ������ ����� � ��� �� �� ����� � ���� �����

���� � ���� ��� ����� ��� =,> ����� ������ ���� 9*G ���� ���

�� ��� ����� ��� =?> ��� ��� ���� ��������� ������� ����������

���� �� ������� ��������� &�� ��� ������� ����� ����� ��� =,> �����

���� �� �� � �������� ������� �� �� ������ � ������ ��� � ������ ����

���� ��������� ��� =?>� �� �� ����� � ���� ������� ����� ��� ���

���������� ������ �� ��� ������ &�� ����� ����� ����������� �� ����

��� ������� � ����� ����� ��� =?> ����� ����������

� ��� � �� �� �� ������ � �������� ������ ������ �� ������� �� ��������� ��� ��������� �� � ��� �� ���� � ���

���� ����� � � ���� ������� �� ���� �� ����� ��� ��� ��� � � ����� ����

�� �� ������ ���� ���� �� ����������� �� ���� �� ��� �� ��������� ���

���������� ��� ��� ������� �� 1���� ��� �� ������� ��������

������ ���� �������� �� �� ������� ��� ���� �������� �� �� �� �����

�� ���� ��������� ��������� ��� ��� ��� � � ��� ������� �� �����

����� � ��������� �����

(��� �� =,-9?> ��� ��� ���� ��� ���������� �� � ����� �� ���

��� � ���� ��� ���������� �� ������ ��� ��������� ����� 6� ���

�� ���� ��� ������� ���������� ������ ��� ���������� �'� �� � ���

��� �� ����� +�� �� ��� �������� ��������� ��� �� � ���� ��� ��

��� ���� ���� ��������

�'����++� ?+� +

�8�.�89�

��� ������ �� ���� ��� ���� ��� ����� ��� ���� �� ������ �����

��� ������� �� ������ ���� �� ������� ��� �������� ���������� �� ��� �����

���� ��� ��� ��� ��� ������ � ������������ �� ��������� ������������

��� ������ �� ������ ����� � ����� �� ����� ������� � ��� ���� �� ��

�������� �� ������ � � ���� �� ���� ��� ��� ������� �� ��� ���� � �

������� ���� �� �������� � &�� +�9� ��� ��������� � ��� �������

����� �� �� ��� ���� � ��� ����� ��� �� $��� �������� ��� ���������

��� �� ������ ��������� ��� ���� ������ ���� ��� ���� ��� &�� ?�?�

" �������� ���� ������ ��� ��� ��������� �� ���!��� =,-?->�

������ ���� ��� � ��� ���� � 5�� 3����� ���� ����� ������ ���� ��

������� ������� ��� � ��� �� ����� ����� ���� � ���������� ����������

���� � ��� ���� ���� �� ,9 ���� �� ��� ���� ���� ������ �� ����� ����

������ 1��� ����������� � ��������� �� ,**�� ��������� �����

������ � ����� ����������

�'&

Page 200: A short course in foundation engineering

�������� �� ?**�� ����� 8 ������ ���� ��� ��� �� � ��� �������� ����

����� ������� ��� ����

" ���� ������� �� �� ������ � ������ ��� ��� �����!�� ��� ���� ���� ���� � ��� �� ���� ��� ���� �� �

����� ���� � ����� ���� ��� ��� ��� �� ��� ����� �� ����� �� ���

��������� �����

� � �������� ������ �� ����� �� ������� ������� ��� �� ��� '�����

4������� <����������� =A�������� ,-;*>� �� ��� ���� ���� � ��� ��

���� � ���� ����� ������ ���� �� ��������� ���� �� �� � ������ " �����

������� �������� ��� ��� � ���� �� ��� ����� �� ��� ���������� &��

����� � ���� ��� ���� ������ ����������� ��� ��� ��$����� �����

=����� �� ��� ������ ���� �� ��� � ��� ��� �� ������� ������� �� ���

������� ���� �� � ���� ��� ������ ���> ��� ������� ���� �� � � ���

�� ����� ���� ����������

��� ��������� �� � ��� �� ���� ��� �� ������� ��� ���!��� ��

%���C� ����� ������� �� �������� ����� ��� ������� ���� �� � ��� ��� �

� �� ��� ���

� � �� ��� � � ��� �� �.�8.�

������ �� � ����� �� ����� ������@ �� � ���� ���� ������� �� ��� ������ @ �� � ������� ����� ������ �� ���� �� ��� ��� @

�� � �������� ���� �� ��� ��� @ � � ������ ������� ����� ����������� ��� �������� �� ��� �����

� ������� �� ������ ����� �������� ������� =,-.-> ��� �������

���� � ��$����� ����� �� *�; ��� � � ��� �� ��� ��������� �������

�� ���� �� � � ��� �� ���� ����������

" ���� ������� �� �� ������ � �������� ������� ����� �� ����� ��� ��� � ��� ������ ����� ���� ��� �� ��� ���

��� ���� ����� ��� ����� � �������� ������� �� ��� ������ ���������

����� �� � ��� ��� �� ��� ���� ���� � ���� ���� ��� �������� �������

���� ���� ��� �� �������� &�� ����� ������� ��� ��$����� ����� �� �

��� �� ���� � ������ ����� ���� �� ������ ��� ����� �� ��� ����

��� � ���� ����� �� �����

�� �� ������ �� ���� ���� ��� ������ � �����

��� ���� �� ����� �� ������� �� ����� ���� � ������ �� ���� ����

�������� ���� ������ ����� ����� ��� !�� �� �#���� �� ��� ��� ��� �

A�� ����� ���� ��� ���� ������ ������ �������� �� ���� �� �����

���� ��������� ����� ���� ��� �� ������ �� ��� ����� �� ����� �����

&�� ������� ��������� � ��� ������ �������� �� �� ���� ��

������� =,-.-> �� A������� =,-;*>�

����� ����� � ��������� �� ����!��

�''

Page 201: A short course in foundation engineering

� ���� �+� ������

A�� ���� ��� ����� ������ ������ �� ���� ���� ��� $���� ���������� ����

���� �� ���2����� �� ����� ������ �� ������ ��� ������� � ������� ��

��� ���������� ������ �� ��� ���� ������� �������� �� ��� ����� (��� �������

��� ��� �� ��� �� ��� ����� �� �� ���� ���� $��� �� ���� �����

������� �� � ������ �� ���������� �� ��� ���� ������ �� ��� �����

= ����������� ���� ��� ������� ���� � �������� ����� ����� �� �������

������� �� ��� ��������� ���� ���� ��� �� �����>�

���� ��������� ����� ��� �� ������ ��� ������� ��� �� �� ���� ��

�� ����� ����������� �� ��� ��� �������� �� ��� ���� �� ���� ����������� ��

��� �������� � ��� ������� �� ���� �����

" �������� ���� �� �� ��� ������ ��� �� ������ ��� �������

������ ��� ��� ��������� �� E������� �� '2������ =,-.9>� "

������ ����� ��� ��� ����� ������ ����� +*� �� ���� ���� ���� �� �����

�� ,*� �� $�� ��� ����� ����� ��� ���� "���� 8 ,8 ������ ��� ���� ����

���� ��� ������� ����� 8� �� ��� ��� ��� �������� �� ,9��� ���

��� ������� ������ ������ �� ��� ��� ���� ������� ��� ���� ������

��� �������� ��� 8**:%�� �� ��� ���� ���� ���� ��� ������� ������ ��

������ ��� ���� �� ��� ����� ��� ��� ����� �� *�8� ���� ��������� ��������� ������> �� ��� ���� � ���������� ����� �� ��� ������� �����

������ �� ��� ����� �������� �� ��� � ���� ��� ����� ������ ��� ������

��� ���� ���������� �� ��� ��� �� ��� ��

� ��� ��� ��������

� ��� �� � �� ����

� ��� ����� �� ���� �� �������� ������� ������ ��� ���� �� ���

����

�� � ���� ���� ��� � ����� �������� �������� �� ��� ����� �� ,*�� ��

�������� ��� ���� ������ ��� ������� �� ������

��� ������� ����� ���� �� ��� � � ��� ��� ��� �� ������ ���

�������� �� �� ��� ���

�� � �� � �� � � �.�8;���

�� ��@�� �7

��.�8)�

��������� �� �������� ����� �� � �������������� ���� �� � ���@

� � �������������� ���� �� ��� ��� ��� @ �� � ������ �������

����� ������ ��� ���� �� ���@ � � ������� ������@ 7 � ����������� �� ���� ����� ��� ��� @ � � ����� �� ������� ������ ������ ��� �������� ��� ������� �������� ���� ���

�����

������ � ����� ����������

�'(

Page 202: A short course in foundation engineering

� � 6������ ��� ���� ��� ��� ������ ������� ���� ���� ������ ��

����� �������������� ���� ��� ���� ���� ��� ���� =%������ ��

5����� ,-9;>�

� 1���� ���� ����� � ���� ���� ��� � ��� ������ ��� �� ����

$���� ���� � ������� �������� �� ��� ���� �������� =0����� ��

A���������� ,-.+>�

� ���� ��� ���� ���� �������

" ���� �� �� ��� ���������� ��� �� ������ ����� � ���� ��� ���

��� �� '2����� � �� =,-.->� "� (K���� 5������ ����� ���� ���� ���� 9

���� �������� � ,-.. ������ ����� ,9� �� $�� ������� �� ���� $�� ��

�������� ����� � ,-.+� ������� ����� +*� �� ���� ����� ����� ��� ����

���� ���� ���������� ����� ���� ���� ���� � �������� �� 9**�� �� � ����

�������� �� )���

%��� �� ��� &�� .�,+� ��� ��� �������� �������� ���� �� ���� � �� 9

���� ���� ������ �� � ,�� ����� ����� �� ������ �� ���� ����� ����

� ������ ��� �� �������� .-*��� � ����� �� ������ ��� ���������

����� � ��� � ���� ��� ������ ���� ����� ������ ��� $��� �

����� ���� �� �������� .?*����� ����� ��� ������ ��� $�� ���� ���

��� ������� �� ��� � ��� ������ ��� ��� �� ��� ���� ��� $���� ����

������� ������� 5� ��������� ����� ��� ��� ������ ��� ����

�������� �� ������ ��� ������ � ��� 9 ��� �� ��� ����� ������

��� $���

Pile C D EEnlarged pointsbitumen coated

0

10

20

30

40

50

Dep

th: m

Fill placed 1964

Bentonite

Softclay

Rock0 0

0

10 100 200 30010

Pile shortening: mm Steel stresses: MPa

D E C

D E C

1·3 2·6 3·9

Downdrag: MN

���� ���, 9*���� �� �� ����� �� ��� �!� 0�� � �� ��� �� �� ���!��" �� ����# � �

+A� "�# :������� �� 9��� %�&�&'

����� ����� � ��������� �� ����!��

�()

Page 203: A short course in foundation engineering

"���� � ���� ����� ����� ��� ���� ����� ��� ������ ������� � ��� ������

��� ���� ��� �� ������� �� ����� ?***�5 2��� ����� ��� ��� ���� �

������ ��� ����� ������ �� 88.:5���8� ��� ��� �� ��� ������� ����

��� 9*��� �� ����� 89�� ��� ��� �� ��� �������� �� ��� ��� ���

��� ����� %��� � ��� ������ ���� ������ �� ����� ���� ��� �����

���� �� �������� ����� ��� $��� �� ������ �� ���� ���� � ������

��� ������� ���� �� ����� ,9*�5� ��� �������� �� ��� � ���� ������

��� $�� �� ������ ��� ��������� ������� ����������� �� ��� ����������� �

��� 9� � � ��� �� ��� ������ ������ ��� ���� ��� �� ������ ��� �������

������� �� 8.**�5� ����� ������� ��� ����������� � &�� .�,+� �� �� ��

�������� ���� � ������ ����� ������� � ���� ��$���� ���� �� �����

�� ������ ��� ������� ������ ������� ��� ������� �� ��� ����� ��

������ ��� ����� ��� ��� ������ ������ ������� $�� ���������

4������ �� ����������� �� ������ ��� ������� � ���� ���� ���

������� �� 0�� � �� =,-9)>� &������� �� '���� =,-.->� <�� � ��

=,-.->� A����� �� 1����� =,-;?>� ����������� �� ������� ��� ��� ����

�� ��� ��������� ���� ��� ����������� ������ ��� ������� ����

��� ������ �� �� '����� � �� =,-.*>� L������� =,-.*>� '����

6��� =,-.)>� %����� �� :����� =,-.-> �� (������� =,-;,>�

'2����� =,-;?> ���� ������� �� ��� ���� ���� ��� ������� ������ ��

������ � ��� �� ���� ��� �� ���� �� ��� � ��� ��� ���������

��� �� � �� ����� ��� ���� ��� ��� ������ ������� ��� ��� �� �����

��� �� ��� ������ �� ��������� �� ����� �������� ������� ��� �����

��� ���� � ��� ���� �� �������� ���������� ������ ��� ��� �� ���

����� &�� ���� ��� �������� ������ �� �� ��� ���� ��� ����� ��� ���� ��

�������� ����������� ��� ������� ���� �� ��� ������ �� �������� &��

����� ����� ��� ���� �� �������� ������� �� ���� ��� �������� �������

����� ��� �� ���� �� �������� ��� ������� �� ��� ������ ��� �������

������� A�� ��� ���� ������� �� ������ '2����� ������� ���� ���

������ ��� �������� �� ����� �� ��������� ���� ��� ��� �� ��������

� � 2��* �.�8-�������

2 � *�89 ��� ���� ����� ������ *�8* ��� ��� ��������� ������� *�,9 ��� ����� �� ������ ����������

� *�,* ��� ����� ������ ������

"������ � ������ ����� � ���� �� ���� �� ���� ��������� �

������ ��� ������� ������� �� ���� �� ���������� ���� ��� ������� ��

��� ����� ���� �� �������� ���� ��� ����� �� ��� �������� �������

������ ���� �� ���� " ���� � %�����A����� "�������� ��� ��������� ��

������ � ����� ����������

�(�

Page 204: A short course in foundation engineering

(���� =,-;,�>� ��� ���� �������� �������� �� ����� 8*� �� �����

������� ����������� ���� � ����� ��������� � �� ,)� ���

���� ������ ����� �� ���������� �� � �� ;�� &��� ������� �����

���� ���� ���� �� ���� ��� ������ ���� ������ �� ��� ����

�������� ��� ������� ���� ��� ����� � � ���� ������ ��� �������

����� ������� ��� ������������� ���� �������� ������ ������ ���� ����

� � "���� ���� ������ ��� ����� � ��� ������ ���� ��� �� ��������

��������� ������ ��� ���� ����� �� ������� �� ��� ����� � ���

������� ����� ���� ��� � ������ ��� �� �������������� ����� � ���

���� ������� ��� ������ ������ ����� ���� ��������� �� ���������

��� ��������� �� ������ ���� �� ��� �� ��� ����� �� �������

�� ���� ���2����� �� ������ ��� ������� ������ ��� ������ � ������

��������� ��� �� ��� ���� ��� ��������� ��� ����� �� ���� ���

������ � ����� ��� ���� ��� �������� � ����� �� ����� �� ��� ������

��������� ��� �� ��� �������� � ��� ��������� ��������� ������� � ���

������� �� ��� ������ ����� ������ ����� �� ��� ������� �� ���� �� ��� ����

'���� � � ����� �� ����� ������� �� ������� �� '���� 6���

=,-.)>� ����� ����� ��� ����������� ��� �������� �� � ��������

��� ��� ����� �������� (���� �� 6����� =,-;9> ���� ������� �

������ �� �������� ���� ����� �� ����������

� ��� ��������

� ��� �������� ��� ��� ������ ��������

� ��� �� ������ ��������� �� ��� ������ ��������

� ��������� ��������� ������� � ��� ������� �� ��� ������ ���������

����� �������� ����� ��� ����� �� ����� �� � ��� �� �� ��������� ���

��� ������� ��� �� �������� � ��������� ��������� ������� � ���

������� �� ��� ������ �������� ��� �� ������ ��� �������� ���� ���

���������

" ���� �� �� ��� � &�� .�,9� �� �� �� �� ��� ���� ��� ����� ���

������� �� ����� ��������� ��������� ��������� ��� ���������� �������

���� � ��� ������ �������� �� ���� ��� ��� ��������� ���� ����� ���

������� � ��� ��� �� ������

�� ������ �� ���� ���� � ������� �� ���� ������ ��� �� ���� �� L���

����� =,-.*>� ���� ������� ��� �� ������� ��� ������ �� ��� ��������

��� ��� ����� ������� �� �� �������� ���������� �� �� ������� ��������

���� ���� ��������� ���� ��� ����� �� ����� �� �� ��� ����� ��� ���

���� �������� ������� �� ��� ���� �������� �� !����

��� 5������ ��� �� %������� � %���� 1� 5����� %���������J

=,-;?> ����������

� ���� ������ ��� ������� �� ���������� �� � �� �� � ����� ���

���� ������� 9�� ���� ��� ��� �����

����� ����� � ��������� �� ����!��

�(*

Page 205: A short course in foundation engineering

� �� ��� ������� ���� ��� ����� �� ����� ������ ����� �� ���� ����

�������� �� ��� ������������ �� ������ ��������� ��������� ��

��� ��������� ���� ��������� �� ��� ��� �� ����� �������� �� ��

��� �� ����� $���� ��� � ������� ����� �� ������ ��� �������

���� �� �� ��� ���� ��� ���� �� �� ��� ���� ��� ������� �����

������ ��� ���� ������ �� ������ ��� ������� �� ����� �� *�, �����

��� �������� ��������� �������

� " � �� ����� �� ��� �������� ����� �� ���� ����� �� �� �����

������ �� � ��� �� ���� �� �� ���� +� - �� ������� �� ��������

� ������ �� ���� ����� �� �� �+���+� � �-���+��� �� �� ��������� ������������ �� � ����� ���� ��� ������ ����������

����� ��� ������ ��� ������� �����

� '����� ����� �� ���� ����� �� ���$��� �������� � ������ ���

������� ������� :���������� ���� ���� ������ ������ ����

������� �������� �� 9* �� .*�%� ��� ������� ���� �� 9 �� ,9�%�

��� ������ �����

� &�� ����� ����� � ������ ����� �������� �� ,�� ������ �� �����

�� ��� ������� ����� � �������� �� 8�� �� ��������

� %������� ���� �� ���� �� ����� ����� �� ��� ����� ���� ���

������ ���� ��� ���� ��� ������ ��� ���� �� ����� ����� �

���� �� ������� ������ �������� �� ������

��� ��� ����� �� �� �

7������ ����� � ���� �� ��� � �� ���� �� �� ������� ������ �� ��� �����

!���� ��� ���� �� ���� ���� �� �� ��� ������� ��������� �� ��� ����

�������� �������� ����� �� �������� ���� ��� ���2����� �� ����������

����!���� ������� ��� ��� � �� ������ �� ��� ���� ������ �� ���� ��

20

10

0

Cal

cula

ted

failu

re lo

ad: M

N

0 5 10 15

Vertical effective pressure: kPa

0·3 m 0·6 m 1·0 m

1·5 m

0

Penetration intogravel

Estimated friction angle = 40˚Pile diameter = 600 mm

���� ���4 9���� �� ��� �!� 0�� � �� ��� �� �� �� �� �� ��� ���� � ��

���� ��"���� �� � �"� ���# � � <���� �� 8"*��� %�&14'

������ � ����� ����������

�(�

Page 206: A short course in foundation engineering

������ ����� ������ ������� ��������� ������� ������� �������� �� ���

�� �������� �� ����� ��� �� � ���� ����!���� ����� �� ����� ���$�

���� ���������� �� ����� �������� ��� ����$����� ��� ���� ����

������ �� �����

��� ��� ����� �� ��+�� �� ���� ��� ������ �� ��� ������ �� ������ ���������� �� � ��� ��

�������� �� ���� ���� ������ � ��������� ���$���� ������ ��

����� � ������������ ������� ������ �� ������

�� �� ����� �� ���� ��� ������� � ������ ��� ����� ����� ����� ���

���� ��� ���� ��� ���� ��� ������� ������� ���� 6����C� ��� �� �������

���� ��� ������� �������� �� ��� ���� ���� ��� ���� �� �� ������ ��

���� ��� ���� ��� ���� �� �� �������

" ��� �� �� ����� �������� �� ����������� � &�� .�,.�

��� ��� ����� �� � ����� �� �" ���� �� ��� ��������� ����!���� ������ ���� ��� �� � ���� �� ����

����� �� ��� �� � �� �������� ���� �� ��� � ����� .�? ��� ����� ���� �����

�� ������ �� ������� ���� � ����� ����� .�+ ���� ��������� �� ����

����� ��� ������ �� ������� ���� � ����� ���� �� ���� &�� ��� �����

���� ����� ��� ������� ���� ����� ������ �� � �� �� �� ������

*�9 �� ,�9�� �� ��� ��� �� ���� ���� ��� �������� �� �� �� ������ ,

�� ,�9��

����� ��� ����� ���� �������������

� ��� ��� ���� �� ���� �� ����� ��� ���� �������

B

RR

d

a

b

c

R1

A

C

D

���� ���� B ����� � ����" � �� �� � ������ �� �� ��" ��� �� ��� ��

� �"� �� !� ��� �� 0��� ����

����� ����� � ��������� �� ����!��

�(!

Page 207: A short course in foundation engineering

� ��� ���� ���� �� ���� �� �� ��� ��� ������

� ��� ������� ��#������ ���� �� ����������

&�� � ��� �� �������� ���� ������ � ������ �������� ����� �� ��

���� � &�� .�,;� ��� �������� ����� ��� � �� �� ��� �� ��� ���

�� �;

�� ;��*

�*8�.�?*�

$��� ��, B"��� � ������� �� �6�� � �� �� ������ � �� �� �� ����

� ���� � � ���� �� ���� � � ������# � � ��� �� 0� ����0��� �C %�&1('

"�������� �� ���� ������� ���� =�5>

%��� ����

=�8>

:�� ����

����� =��5>

���

��� � *�9(���

��� � *�;(��

��� � *�-*�*+ +�9 9 . ;

*�*. )�9 ) ,* ,8

*�*- ,9�* ,? ,. ,-

H

ee

V

R

Plan

+x –x

���� ���1 B �"� �� !� ��� ���� "��� � �������� ����� �� ���

$��� ��( B"��� � ������� �� �6�� � �� �� ������ � �� �� �� ����

� ���� � � ���� �� �� � � ������# �� ���# � � ��� �� 0� ����0��� �C

%�&1('

"�������� ����� ���� ������� ���� � ����� =�5>

%��� ����

=�8>

:�� ����

����� =��5>

� � ,*�%� � � 89�%� � � 9*�%�

*�*+ +�9 ; ,9 8*

*�*. )�9 ,* 8* ?*

*�*- ,9�* ,9 ?* +*

������ � ����� ����������

�($

Page 208: A short course in foundation engineering

����� ; � ����� �������� ���� � ��� ��� @ � � ����� �� ���� � ������ @ � � ����������� �� ��� ����@ �* � ������� ���� ����� ��� �� �

��� �� ��� ������ ���� �� ��� ��� ��� @ �� �� ������� ��� �������� �

��� ���� �������� �� �� �� ������ ��� � ��� � ����� ���������

��� ��������� ������� ������ �� ��������� ����!���� ����� � ��������

����� ������ ��� �� ����� ������� �� '���� =,-.+�� ,-.+�� ,-.9�>

����� ��� ����� � ��� ����� ����� ���� ����� ��� ������������

��� ��������� ��� ������� ������� ������ ��� ������� �� ����

�� ��� ������� �� $��� ����� ��������� �������� ���� ��� ����� ���� ���

2����$���

��%�� ����� � ��+����� �����?� �� � � � � �� ���

%������� ������� ��������� ��� ����� �� �� ���������� ���� ���

���� � &�� .�,) �� ��� ����� �� �� ��������� ���� � &�� .�,-�

(���� ���� �� �� ���� ������� �� ������ �� ��� ���� ������� �� ����

�� ����� ������� �� ������ �� ��� ����� �� ��������� �� ��� ����

Unrestrained piles

Short

Long

P

P

e

e

f

L

L

D

D

Clay Granular

1½ D

1½ D

9su D

9su D

3γ DLKp

3γf DKp

Kp = 1 + sin φ′ / 1 – sin φ′

���� ���) ���" � ������� �� �� �� ���� "� � ���� ����# � �

+ �� %�&�4'

����� ����� � ��������� �� ����!��

�(�

Page 209: A short course in foundation engineering

��� �������� ����� �� ���� ��������� ����� � ��������� ������ ��� � ����

�� ���� ������ ���� �� ,8 ����� � �� ����� �� ���� ������� �� ���

��� ���� ��� ����� �� �������� ������� �� � �� �� �� ����� ����� ���

��������� ����� ��� �������� '���� �������� ���������� � �������

����������� �� ���� ������� �� !��� ���� ��� ������� �� � �� �� �� ,�9 ���

��������� �� � ������ ����� �� - � ����� ���� �� ��� �� ���������

'���� � ����� ����� ����� �������� ��� ��� � ����������� ����

� &�� .�8* ��� ����� ���� �� &�� .�8, ��� �� ����� &�� ��� ���� ��

��������� ����� �� ������ �� ���� ���� ��� �������� �� �� ���� �����

�������� ���� ��� ��� �� � ����� �� ��� ����� � ��� ��� 2��� �����

��� �� � �� ���������� � �� ��������� ����� ��� �������� �� �� ��������

���� &�� .�8* ���� �������� �������� ��� ��� ���� �� ������� �� ���

���� &�� .�8, �� ����� ���� ��� ��������� ����� �� ��������� �� ��� ���

������ �� �� ���������

- � � ��D�� ���

��� ���������� �� ������� ��#������ �� ����� � ��� ����$���� �� ����

���� �������� 0� ��$�� �� ��� ��������

� � 0� �.�?,������ � �� ��� � ���� ������� ����� � ��#����� ��

Short

Long

P

P

L

L

f

Clay Granular

1½ D

9su D

9su D 3γf DLKp

3γ LDKp

���� ���& ���" � ������� �� �� �� ���� � ���� ����# � �

+ �� %�&�4'

������ � ����� ����������

�(&

Page 210: A short course in foundation engineering

�� ������ �� ���� ���� ��� ����� �� 0 �� ��� �� ��� � ��� ����� ��

��� ���� ��� ���� � ��� ��!�� ��� � �� �������� �� ��� �������� �����

������� ��� ����� �� �� ��������� ���$���� �� ����� ������ ��� 0 �� ����

��� ���� � �������� ��������� �� ��� ������� �� ��� ������� ��#���

���� �� � ��������� ������ ��� �� �� �� ������

100

60

40

20

10

20 40 60 100 200 400 600101

3

4

2

6

4 6

Ulti

mat

e la

tera

l res

ista

nce:

Pul

t /s u

D2

D

L

Pe

D

Restrained

Free-headed

Yield moment: Myield /suD 3

e/D = 0

1 24

8

16

���� ���� ?� �� � � � � �� ��� �� ���� ���� �� �����!� ���# � �

+ �� %�&�4'

60

50

40

30

20

10

12 16 200

0 4 8

Ulti

mat

e la

tera

l res

ista

nce:

Pul

t /s u

D2 L

L

P

e

D

Restrained

Free-headed

Embedment length: L /D

e/

D =

0 1 2

4

816

���� ���> ?� �� � � � � �� ��� �� �� ���� �� �����!� ���# � �

+ �� %�&�4'

����� ����� � ��������� �� ����!��

�('

Page 211: A short course in foundation engineering

��� ��#������ �� �� �������� � ��� ����������� ���� -�����

��

0�+

9 E

�,�+�.�?8�

����� 9 E �� ��� �������� �� ��� ��� ������� + �� ��� �������� �� ����� ��

��� ��������� ������ ��� � ������ �� 0� �� ��� ����$���� �� ����!����

������� ������� ��� ��� ��� �� �� ��� � ��� ���������� �� ������

�� ��� ���� �� � ��� �������� �� �������� �� ��� ��������� ������ ����

&�� �� ����� - � 8�89� ��� ����� �� 0� �� �� ���� �� ������� �����

0� � *�+0

+�.�??�

����� 0 �� ��� ����$���� �� ������� �������� � ������� �� � ������

���� �� ������� ����� �� ,��

/����� �� 0 �� �� ��������� ���� ����� .�9�

&�� ����� ����� - � 8�89� ��� ����� �� 0� ��� �� ���� ����� ���

0� ��,-� ?+9-

�0

+�.�?+�

%���������� ��� ����$���� �� ����!���� ������� ������� ��� �� �����

����� ���� ��� ������� �� ������� ���� ����� � �����

��� ������� ��#����� �� ���� �������� �* �� ������� ���� &�� .�88�

�� �� ���$���� �� ������� ��������� � 0� �� � �� �� �� - � 8 ������������ ���� �� - � , ��� ������������ ��� ��� ���� ��� ���&�� ����� ����� �� 0 �������� ���� �� ��� ��� ����� �� � �� �� �� *�89- ���

� ����������� ���� �� �� � �� �� �� *�9- ��� � ��������� ���� ��� ��

���� �� ��� ��������� ������ ������

��%�� ����� � %���� �����?� �� � � � � �� ���

%������� ������� ��������� ��� ���������� ���� ��� ���� � &�� .�,)

�� ��� ��������� ���� � &�� .�,-� ��� ������� ����� ���� ��� ����

� ��� ��������

� ��� ������ ����� ������� ���� � ��� ���� �� � ��������� ������ ���

��� �� ��������

� ��� ����������� �� ������ ������� ��� ��� ���� �� ��� ��� �� �����

�� ����� ����� ��� ���������� 4���� ����� ��������

$��� ��4 ;�"� �� 0 �� �����!� ���

H������ ������ �� �����

� =�%�>

9* �� ,** ,** �� 8** 8** �� +**

0 =�5��?> )*** ,. *** ?8 ***

������ � ����� ����������

�((

Page 212: A short course in foundation engineering

� ��� ��� � �� ��� ��� ������ ��� � �#���� � ��� �������� �������

��������� �� ��� ����� ������� ������������

� ��� ���� ������� ��������� �� ������!�� �� ��� �������� ����������

'���� � ����� ����� ����� �������� ��� ��� � &�� .�8? ��� �����

���� �� &�� .�8+ ��� �� �����

2 �� ��� ����$���� �� ������ �������

� ,� ���

,� ���

�� � �� ��� ��� ����� =�������� ��� ��� ��������� �����>�

L

L

P

Pe

e/L = 0·

4

0·2

0·1

0·0 0

·05

2

20

0 1

4

43 5

6

8

10

Dim

ensi

onle

ss la

tera

l def

lect

ion:

yok

DL

/P

Dimensionless length: βL

���� ���� - � � ��D�� ��� � �"�� " ��� �� ���� �� �����!� ���#

� � + �� %�&�4'

L

D

Pe

e/L

= 0

0·2

0·4

0·6

Restrained

Free-headed

200

160

120

80

40

12 16 200

0 4 8

App

lied

late

ral l

oad:

P/K

pD3 γ

Length: L /D

1·5

2·0

3·0

1·0

0·8

���� ���( ?� �� � � � � �� ��� �� �� ���� �� � �"� ���# � �

+ �� %�&�4'

����� ����� � ��������� �� ����!��

*))

Page 213: A short course in foundation engineering

- � � ��D�� ���

��� ������� �� ��� ����� � ��� ��� �� � ����$���� �� ������� �������

0� ����� �� ������� �� �� �� ������� �� �� ���

0�� �

6

+�.�?9�

��� ��#������ �� �� � ��� ����������� ����� - �����

��

��9 E

�,�9�.�?.�

�� ������ �� �� ��� ��� � ����� .�.�

��� ����������� ������� ��#����� ���9 E �?�9����8�9 �� ������ �������� ����������� ���� - � &�� .�89�

�� ������ �� ���� ���� ��� ������� ��#������ ��� �� ����� ��� �����

�������� � &�� .�89� �� 2���� ��� ��� �����

��� ������� ��#������ �� ���� ������� ��� ���������� ����� ���� ����

��� ���� �� �� ����� � ������ �� ��� �������� �� �� �� ��� ������

����� �� ������ �� ��� �������� ����� ��� ������� ��#������ �� ���

���� ������� �� � ���������� �� ���� �������� ��� ��� ���� ��

��� �������� �� �� ��� �� ���� � ��� �������� �� ��� ��� �������

L

D

Pe

e/D = 0 1

2 4

8 16 32

Restrained

Free-headed

1000

100

10

Ulti

mat

e la

tera

l res

ista

nce:

P/K

pD3 γ

Yield moment: Myield/D 4γ Kp

10·1 1 10 100 1000 10 000

���� ���, ?� �� � � � � �� ��� �� ���� ���� �� � �"� ���# � �

+ �� %�&�4'

$��� ��� ;�"� �� �� �� � �"� ���

4������� ������ �� ��� 7���� :����� 1���

�� =��� �� �����> =�5��?> ;9* 889* .***

�� =��������> =�5��?> +** ,9** ?.**

������ � ����� ����������

*)�

Page 214: A short course in foundation engineering

��� �������� ������� ��������� �� ����� ���� ��� ��� ���� �� ��

������ �� ��� �������� �� �� �� ��� ��� �� �� �� ��� ���� ��

��� ��� ������� ��� �������� ������� ��������� �� �� ���� �� ������

�� ��� �������� ���� ��������� �� ��� ��� ������ �� �� ��� ����

�� ��� �������� �� ���

�� ������ �� ����� ��� ���� ��� �������� ������� ��������� �� � ���

��� ��� �� ���� ��� ��� �������� ������� ��������� ���������� �� ���

��� �� ��� �������� ���������� �� ��� ��������� ����� ���� ������ ��

������ �� �� ���� ������� ��� ����� ��� ��� ����� 7����� �� � ������

��� ��� �� �� ����� ��� ��� ��� � ��� �� ������ ��� ���� ���

���������� �� ��� ��� � ��� �� ��� ��� ���������� ��� ��� ���� ��

��� ���� ����� ��� ��� ��� ��� ������ �� � ����

� ��� ���� ���� �� ����� ���� ���� �� �� ����� �� ��� �������� �� � ������� ������

���� � ���� ���2��� �� ���$��� ���������� ��� ��� ���� �� �����

������� ����� ���� �� ������������ �� ����� ����������� ���

�� ��������� H��� ���� ��������� �� ��� ���� �� ��������� ��

����� ��� ���� �����

� �� ������ �� �� ����!�� ���� ������� �� ��������� � ������ ��

����� ����� ��� ������� �� ����������� ��������� �� � ��� ��� � ���

�������� �� ��� ��� �� � �� ��� ���$����� � �������� ���� ��

������� ��� ������� �� ��� ����!���� ����� �� �� �������� ���

����� � ��������� ���� ���� ��� ���� ���� ����� ������������

L

L

Pe

Restrained

Free-headed

10

10

8

8

6

6

4

4

2

20

0

e/L = 2·0

1·5

1·00·80·60·40·20·0

Dimensionless length: ηL

Dim

ensi

onle

ss la

tera

l def

lect

ion

Yo

(EpI

p)3/

5 (n

h)2/

5 /P

L

���� ���4 - � � ��D�� ��� � �"�� " ��� �� ���� �� � �"� ���#

� � + �� %�&�4'

����� ����� � ��������� �� ����!��

*)*

Page 215: A short course in foundation engineering

���� ����� ������� �� �������� " ����������� � ����� ������

��������� �� �����

� ��� ��������� �� � �������� ��� ��� ���2����� �� � ����!���� ����

�� ����� ��������� �� ��� �� ������ �� ��� ���� ��� ��� �������� ���

���� ��� ��� � �� ? �� 9�� (������ ��������� � �������� �����

��� ��������� �� �� ���$����� �� ��� �� ���$���� �� ������ ���

������� ���� �� �� ���� �� ���� ���� ��� ����� ������

� 4� ����� ���� � �������� ��� ������� ��� ������� ��#����� �� �����

����� ���� ��� ������ ������

� �� ���� ��� ����� ��� ������ ����� ��� ���� �������� �� �������� ��

���� ��� ������� ���� ��������� �� ���������

� ����� �� ����������� ��������� ������ ������� � ���� ���� �

� ��� � &�� ������� ������� ��������� ������ � ���� ���� ���

���������� � �� ���� ��� ��������� � ��� �������� �� ��� ���� ��

����� ���� ��� ��������� ����� �� ��� �����

� ��� ������� ��#������ ������� ���� ��������� ���� ������� �������

��� ����� ���� ������� ���� ������ �����

� &������ �������� �� �� ���� �� :�5���� =,-9.>� �� ��� =,-.?>�

4���� �� :������ =,-9.>� '���� =,-.+�� �>� '���� =,-.9�>� ��

%����� =,-;,>�

�� � ����

� ���� ������� � ����� ������ �� ��� �� ������� ����� �� �� ���� �� ����

����� %��� ����� ����� ��� $��� ���������� �������� �� ������� ������

�� ������ � ���%��� ����� ����� ��� ������� ��� ��� ��� ������� �������

� �� �������� ��� ��������� ���� ����� �����

� �� �������� ��� �������� ����� �� ������

� "� ���� �� ���� ���������

����� ��� ��� �� �� �� ����� ���� ����� �� �� ������� ���� ��!�� ���

�������� ���� =:7> ����� � ����� ��� ����� �� � ���� ������������

�� ��� ������ ���� �� �������� = 4%> �����

� ���:7 ����� ���������� ���� �� �� � ���� ������ �� ��������� �

������� �� ��� ����� �� ��� ��������� ������ �� �������

������ �� ���������� �� �� ������� �� ��� �������� �� ����� 89G ��

��� ����� ���� � �� ����� ����� ���� ������� �������� �����������

<��� ������� �� ���� ������ �� � ���� �� �������� �� �� ������� ��

������� �� ����������� ������ �� ����� �� ��� ���� �� ���������

���� ��� ���� �� ������� �������� �� ��� ���� ��������� &�� ����

����� �������� ��� ����� ������ �� ���� ������� �� ���������

������ � ����� ����������

*)�

Page 216: A short course in foundation engineering

������ ���� �� �������� �� ���� ����� ��� �� ���� �����������

����� " ��� �� ��������� ����� ���� ������ �� ���� �� ��� ���� ���

����� �� ��� ���� �� ��� ����� ���� ������� ��� ������� ���

��������� �� � ���� ����� ����� ����� ����� ������� �� %8** +�,-;8

��� �� ���� �� *�,�� � 8* ������� �� �� ����� �� ������ ������

����� � ��� ������� �� �� ������ ����� ���� ��� �����

����� �� ���� � ���$��� �� �� ��������� �� ���� ��� ����� ���� ��� �

����� �� 8+ ������

��� ������� �� � �������� ���� ���� ��� ���� � &�� .�8.� ��� ���

������ �� ���� �� ��������� ������ ���� �� �� ���� ������ ��� �������

��������� ������� �� ���� ����� ��� ������ ���� �� ���� �������

��� �������� ���� ���� �� ������� ���� �� �������� ��� ��������

����� �� ����� �� � ���� � �������� � �������$�� ������� ���� �� ��

���������� ������� �� ��� ������� ��$����� �� ������� ��� ����

��� ����

� ��� ������� ���� �� ���� ����� ������ ��������� ����� �� ,*G �� ���

��� ��������� ���� �������� ��� ��� ������� ������� �� ��� ���

������ ����� ��� �� ���$��� ��� �� �����

� ��� ������� ���� �� ���� �� ����� ��� ���� �� ��������� ������� ����

������� ������� ������� ������� �� ����� ������ �� ������� ��� ����

�� �� ���� �� �� ������� ���� �� �� ��� �� ����������� �� �����

� ��� ������� ���� �� ��� ���� ����� ��� ���� ��������� ����� ��� ���

������ ������ �� ����������

� 1���� ����� �� ��� ������ �� $�� ������ �� ��� ���� ���������

����� �� ���� ��� ��� �� ���������� �� ��� ������� �����

� ��� ������� ���� �� ���� ���� ����� ���� ������ ��� ��������� ��� *�)

�� ��� ������� �����

Load

Set

tlem

ent

0Time Load

���� ���� ��"� �� ��� ���� ��� ���� �

����� ����� � ��������� �� ����!��

*)!

Page 217: A short course in foundation engineering

��� :7 ���� �� ����������� =������� �� ���� �� ���� ���� ��� ����

�� ��������� ��� � �� � ���� ����� �����> �� ���� ��� ������� ���� �� ��

������� ��$���

��� 4% ���� ��� ��� ������� ���� �� �� ����� �� ���� ������� � �

�������$�� ������� ����� �� ��� ��� ���������� ���� �� ���� �� ���

��� ������� ��������� ���� ��� ����� ����� ����� �� �� ���$����

� �������� ������� �� �� ����� ��� ��� ������ ����� �� ��� ���� ��

����� �����

� ��� 4% ����� ��� ��� �� 2����� ���������� ��� ��� ����� ���� ��� ����

��� ��2����� �� ��� � ������ ���� �� ��������� � ���� ������� �

��� �� ��� ��� ���� �� �������� &������ �� ��$�� ������ �� ���

���� �� ����� ��� ��� ������� �� ���� ������� ������� �������

������� � ����� �� ��� ���� �� ����� ��� �������� ������� � �����

����� �� ,*G �� ��� ��� ���� ��������� �� �� �� ����� ���� ��� 2���

������ ���� � ������ ������ ��� ��� ��� �� ��� $�� �������� �� ���

��� �� ��� � ���� ������� �� ��� ������� ������� ��� �������

�� ��� ������� ������ ��� �� ����� ;9�� �� ������� �� ���� ��

����� 89�� ���� ����� ����� � � �� ����� ��� ��� ��������

� � ���� ��� ����� �� ���� �� 89G �� ��� ��� ���� �������� �� ��� � �����

��� ��� ����� ,*G �� ��� ����� ��������� " ���� �� �������� �� �����

*�;9����� ��� ��� ���� �������� ��� ������� ���� � ����� ��� �����

��� �������� �� ������� �� ������ �� �� ���� ��� 89��� &�� �� �����

���� � ������ ������ ����� ����� �������� ��� ��������� ����� ��

�������� �� ,�9����� ��� �� ��������� ����� ���� ���� ���� ���

������ ���� �� ��������� ������� �� �� ������� ��� �� ���� �� �����

����� ������ ������� ���$����� ������� ��� �������

1��� ��� ����� � ��� �� ���� ����� ��������� ������ �� �����

��� ����� ��� � ������� ��� ���� �� ������� �� ����� ���� � &�� .�8;�

1000

800

400

600

200

0

Load

: kN

0 10 20 30

Penetration: mm

���� ���1 -�� � ����� �" !� �� � �� ��� ����

������ � ����� ����������

*)$

Page 218: A short course in foundation engineering

������� � �������$�� ������� ���� �� � ����� ��������� �� ��� � ��

����� ��� �� ���� � &�� .�8)� � ��������$�� ������� ���� �� �

���� ���������

��� ������� ��� ��� ����� �� �� � ���� ������ =�> ��� �������

� ���� �������� �� ��� ���� =�> �� 2���� ����� ������� �� �����

����� ��� ���� �� =�> �� 2���� ����� � ���� ���� ��� �� �����

����� ��� �� ���� � ������ =�> ������ �� ��������� ���� ��� ,�89�

���� ���� ��� ���� ���� � ������ =�> �� ����� ��� ������ �� �� �����

���� ���� ��� ��������� ���� ��� ���� ���� ����� �� ������ �� � �

���� ���� ��� ,�9�� A�� ����� ���� ���� ������ ������ ��� � ���

������ �� ����� ��� ���� �������� �� ���� ����� ��� ���� ��� �����

��������� ��������� �� ������ ���� ��� ����� �� ��� ���� ��� �� ���

����� �� �� ����� ����

A��� �������� ����� �� � �� 9***�5 �� �� � ����� �� �� �� ����� ��

����� ���� ��� �������� �� ������ �� ����� ��� ����� ������ �� �� �

���� ������� �� �� ����� �������� ���� ���� � ������� ��� ��� ��

��������� 3���������� �� ����!���� ������� �� ��� ������ ��� ��� �

����� �������� �� ����������� F������ ������� ���� �� ���� �� ����

���� ����� �� ���� ������ �� ���� ��� ������ � ������� �

��� � �����

H�� ����� ����� ����� �� � �� ,9 ***�5 ���� ��� � ����� �� ���

���� ����� � ���������� ����� ���� ������� ������ ����� ���������

������� ��� �������� �� �� ���$���� �� ����� ���������� ��� �����

���� ���� � ���� ���� ��� ��� ������ ��� �� �������!�� �� �������������

�� ��� �� ��������� �� ��� ����� �� ���� ����� ���� �� ���� ���� A����

� ���� ��� �� ������� ���� �� ����� �����

A�� ������� ������ �� �� ��������� �� ��� � ��������� �� ���� =� ��

+9**�5> �� � ���� ������� ����� =� �� ,* ***�5> �� � ���� ���

2000

1200

1600

800

400

0

Load

: kN

0

Penetration: mm

25 50 75

���� ���) -�� � ����� �" !� �� � ��� �� ��� ����

����� ����� � ��������� �� ����!��

*)�

Page 219: A short course in foundation engineering

��� ����� �� ��� ���� ������� ������ ������ �� �� � �� ����� �� ���

����� �� ��� ����� ���� �� � ���� ������������ �� ��� ���� " �����

� ��� ����� ��� ���� ������� ��� �� ������� ���� ��� ������� ���

����� �� ��� 2���� '����� ���� ��� �� ��� �������� �� ������ ��

�������� ���������� � � ����� �������

��� ���������� ��� �� �������� � ��� ������� �����

=�> 1����� ������� ��� � ��������C� ����� �� ����� �� �������� ���

������� �� ��� ��� ���� ���� �������� �� $��� ������ %���������

� ����� �� � ����� ����� ������ �� ������� ���� " ������� ��

����� �� �� ����� ,�� �� ������� ��������

=�> H�� ���� ���� ������� ��� ���� ����� ������� �� � ��������

���� �� ����� � ��� ��������� ����� ��� ���$������ ��� ����

��� ���� ��� �� ��� ������� ������ �� �� ��������� �� ����

�������� ��� ������� ������ �� �� ���� ��� ����� ���� ��� ����

������� �� � � ���� ���� ��� 8�� 4����� ������ �� ���� ��

� �������� �� *�*8�� �� ����������� ���� � �� ����� ��� ��

��������� ���� ���� �� ����� � �� ������

=�> H�� � ������� ��� ������ ����� ����� �� �������� ����� �

����� $��� �� ��� ��� �� ��� ������� �� ��� ����� �������� ��

��� ���� �� ��������� �� �� �������� �� *�9���

A���� ������� =�> �� =�> ��� ����� �������� �� ��� ���� �� ���� ����

�� �� ��� ������ �� ����� 4����� ��� ������� ����������� ����

��� ����� ���� ������ �� ������� ����

�� �� �� ����� ���� ���� ���� ��� �� ���������� �� ��� ����� �����

���� ��� ���� ������ �� ���������� � ������� ��� ���� ���� ��

����� ����� &����������� ��� �������� ���� ��� �������� ��� ����

���� ��� ���� �������� ��� ���� ���� ������ ��� ���� ������ �� ����������

&������ ������� ���� �� ��� �� ���� �������@ ���$���� ���� ���� ��

������� ������ ���������� �� ����� ��� ��� ���� �������� �� �� ���

����������� ����� ��� ���� �� �� ������ �� ���������� ���� ��� ����

����� ��� ����������� ������� ������ ����� ����� ���� ��� ������

���� ���� ������� � ���� �������� �������� �� �� ���� �� <���

� �� =,-.,> ��� ��������� ��� ������� �� � ������� ���� ����� �� �

������� ��� � �����

��� ���� � ��������� �� ������� ������� � ������� ����� ���� ��� ���� �� ���� ���

������� �� ����� '��������� ������� ��� ��������� ����� ������ ���� ���

��� �������� ������� �� ���� ��� ��� �� ���� �������� "��� ���� �������

������� ���� ��������� ������� ������ �� ��� (��� �� ��� �������

����� ��� ��������� ��� ��������� � ���� �������

������ � ����� ����������

*)&

Page 220: A short course in foundation engineering

���� ����% ���������� ���� ��� ��������� � ���� ������ � ��� ������ �������� &���

��� ��� �� ���� �� ������� ������ ���� ������ ���� ��� ������� ����

�������� =1���� �� 1�� ,-;+>�

=�> ���� ��� �� ����� �� ������������

=�> '������ �� =�>� ��� � ����� ����� �� ���� �� ������� ������ �� ����

����� �� ���� �� ���� ���� �� ��� ������������� ���$���

��������

=�> '������ �� =�>� ���� ����� �� �� ������� �� ������� ��� ������

���� �� ���� ���� ��� �� �� �� ����� �� ������ ������ �����

=�> ���� ���� ��� ������ ������ � �� ��������

=�> ���� ��� ������ ������� ��� �� �������� ��� �������� �����������

�� �� ��������� �� ��� ��������

=� > ��� ���� ������ � ��������� �� �� ��� ������ �������� �� ��� ���

���� ��� ����@ �� ��� ��$��� ���� ��� ��� �� ������������ ����

���� �� ����� ��� ���� ���� ������� ��� ��������� �� �������

��������

=> :��� ���� ��� �� ���� �� ��� ��������� � ������� ���� ���� ���

����� ����� 6��� ������� �� �� ���������

=�> ��� ��� �� ������� ��������� ����� ���� �� �� ������� �� ��� �� ���

���������

���� ����% ��� �� ��� ���������� ������ �� ����� � ��� ��� ���� �� ������ ��� �

������ ������ ���� ��� ��������� ���� ��� ���� �� ��� ��� �� ��� ��� ��

����� �� ��� ����� ������� �� ��������� ���������� ���������� ��� ���

���� �������� ����� ������� �� ���������� ��������� �� �� �� �����

���� � ����� �� ���� �� ����� �� ���� ����� � ,*� ���� �� ��� �����

����� ��� ����� " ���� �� �� �� ��� ������� ���� �� ���� �� �����

" ���� ������ ������� ������� ���� ����� �� �� ����� ����� � ��� ���

�� �������� ���� ��� �� ��� �� ������ ��� ��� ��������� �����

����� �� ������ � ��������� ������ �� ������ ��� ���������� �

� ������ " ,**�� �������� ����� �� ���� � � ���� 9*�� ��������

����� �� ��������� 1��� ������� ��� ������� �� ��� ��� �� �� ������

��������� �� ��� ����� ��������� �� ��� ��� ������ �� ������ �� ���

�������� ���� ���� ��� ������ �� �������� ��� ��$������ �� ���

����� ����� ��� ��� ����� �� ����������� �� ������ ��� ������ ��

����� �� ����� ��� ,*� �� ���� �� �� ������� �� ������ � � ����

�1�����" ���������������� ������ ���� �� ������ ���� �� �� ��� � ������

���� � �������� ���� �� ������� ��� ���� � ����� ������� ��

����� ����� � ��������� �� ����!��

*)'

Page 221: A short course in foundation engineering

�������� �� ���� ���� �� ���� �� �� ����� ���� ���� ���������� "

��2�� ���������� �� ���� � ����� ���� ��� ��� �� ���� ��� �� ���

��������� ������ �� ��������� ������ �� ����� ������ ������

���� �� ��� �� ������� ������� �� ��������� �� ������ ��� ��������

����� ��� �� ������� <� ���� ���� ������ �� �������� �� �����

�� ��� �� ��� ��� �������� ��������� ��������

�������% ������0 ��� ���� �� �#��� -2��. �(&*/� ���� ��� ��� ������ �� ���� �� � ��� � ��� ������� ����� ���� ���

���� �� ��� ��� �� ��� ������� �� �������� ����� �� ������������

���� �� ������� �� ��� ��� �� ���$����� ������� �� �� ���� �� ������

���� ������� � ���� �� � ������� ������� �� ��� �� � � ��� ����

�� � ����� ��� ��� �� � �� �� ������ ������� �� ��� ������� ������

��� ���� ��� �� ������� ����� ������� � � ���� ������� �� �

����� ������ � ��� ���� �� ������ ����� ��� ����� " ��� ��� ����

�� ���������� ��� ������������ � ������� �� � ���� ���� ����� �� �� ������

��� ��� �������� �� ����� ����� ���� ���� ����$���� �� ������� ���

������ �� ��� ���� �� ��� ��� ��������� ���� ��� ���� ����� �������

��� ���� �� � ����� ��� �� ���� ,8G�

3�#���� �����% -4���� � 2���� �(&�5 ���� � ��. �(&!//������� ����� �� ���� ��� ��� ������ �� �� ��� ���� <� ��������

�� 4��������� �� �C<����� �� '�M ����� �� ��� ������� %�������� = <'�%>

�� &���� �� ��� �������� ��� ��� ���� � � ����� �� ����� � ��� HF�

" ������� �� ���� � ��������� ������ �� �������� � ����� �� ��

������ ���� * �� ,***6!� ���� ������ ������ � ������������� �����

�� ���� F ����� �� �������� �� ��� ���� �� ��� ���� ��� ����� ��������

���������� �� ������ � ����� � � ��� ���� �� ��� ����

� � �* ��� �F� �.�?;������ � � �* ��� �� ��� ����������� �� ��� ���� F� " ���� ���� ���

����� ����� � �������� ����� ��� � �* ������� ��� ���� �� ��� ���

�������� �� ��� ���� �������� �� ��� ������ ��� ����� ������ �* ��

�� ��������� �� ������� ��� �� ������ �� � �� � ��� �������� ��

�� ��� ���������� �������� �� ��� ��� ���� ; �� �������� �����������

��� ����� �� ��� �������� ������ ;* ��� �� �������� �� �� ���������

�����

; � ;* ��� � 2 �.�?)�

;*��* �� ������ ��� ������� �� ��������� ����������

1��� ��� ���� ��� �������� �� ������ ���� 8* �� ,***6! �� � �����

����� ������ ������� ��� �������� �� ;*��* ���� �� ��� ��� � �� ��� �������

� �� � �� ��� � � ��� ������� �� ��� ���� ��� ������� �� ��� ��

������ � ����� ����������

*)(

Page 222: A short course in foundation engineering

����� �� ���� ��� ������� �������� ������� �� ��� ���� �������� ���

����

��� �������� ������ ���� �� ������� �� � ����� ������� �� �� ����

� ��� ���� ���� ������ ��� ��� ����� ������� ���� �� ������@ ���

��� ���� ���� �� ����� ���� ��� ���� �������� �� ���� �� ����!����

�� ������� ��� ���� ���� �� ������ ���� ������� ��� �� �� ������� ����

�� ���� ��������� ���� � ���� �� ����� ��� ��� �������� �� ����

��� ��� �� ���� ���� ��2�� �������� 7��������� � ��� ��� �� ��� ��������

���� ������ � ������ ���� �� �������� ����� �� 8* �� ��� ����������

��� ��� ��� �� �� � ���� �������� ������� �� ����� ���� ������ ����

�������� �� ����� �� �� ������������ ������ ���� -�� ������ � �� ?*� �� ��

�������� �� ���� ���� � ��������� ��������� ������ �� ���� ����

����� ���� ����� �� ��� � ���� ������ "���� �� ����� ��� ������ ��

�� ��� �� �� ������� �� ������� �� ���� ����� ����� ��� ����� �� ���

��� ������� ����� ��� ����� ��� ����� �������� ��� �� ������ �

��� ���� �������� ������� ������ 89 �� +* ���� �� �� ������ ��

���� ���� ��� ��� �� + ���� � ������

�� �� ������� ���� ��� ������ �� ����� �� ��� � ������� ���

� ��� ��� ����� �� �� �� �� $��� ��2�� ������������

� ��� ������� ������ ��� �������������

� ��� ���� �� ��� ����

� ��� ��� � ������ �� ��� ���� �������� ��� ����

� ��� � ���� �������� �� ��� ����

���� �����% -6��0. �(&)5 4���� � 2����. �(&�/��� ���� �� ����� � ��� ���������� �� ���� ���� �� ��� ���� �������

����� ����!������ ������ � ���������� �� ��������� ��� ����������

�� ��� ��������� ����� ��� ���� �� ��!��������� ��������� ���� �����

��� =�� ������ ��� ���� ����> �������� ��������� +8�� �������� �����

���� ��� ��� ���� ��� ����� ��� $��� $���� ���� ����� �� ����� ��������

��� �� �� ��� ���������� ��� ������ ����� ��� ����� �� � ���� ��

��� ���� � ��� ���� ����!���� ���� ��� ��������� � �� �����

����� �� ��� ���� ����� ������ ��� ��� ����� �� �� ������� �� �

����� ����� � ��� ���������� �� " !�� �� ���� ������� �� �������� ��

� ������ ����� �� ��� ����� �� � ����� ������ �� ��� ������

����� " %������� ������ �������� �� ��� ���������� � �� ���� �� ����� �

������ ������ �� ��� ��������

����"����� ��%%�% -7��������.�(&!/����� ��������� ��� ��������� � �� ������ �� ��������� �� ���

������ ������ :���������� ��� ��������� �� ��� ��� � ����� �������

��� ����� ��� ���� �������� �� �� ������� �� ��� ���������� ��

����� ����� � ��������� �� ����!��

*�)

Page 223: A short course in foundation engineering

��������� �� �������� �� ��������� ���� ����� ���� �����������

������� �� ������ ��� ������ �� �������� ��� ����� ����� �� �� ������

���� �� ��� ����� �� ��������� �� ���� ������ �� �������

"����� ���� ���������� ������ ��� ����� �� ���� ���� �� �� �� � ��

����� ,G� ��� ������� �� ������ ����������� �� �������� �������

��� ������ ������� ������� ��� 8**�� �� ��� � ��� ������� �� ���

������ ���� ��� ��������� ��� �������� �� ��� �������� ��� ������� ��

��� ����� �� ��� ��� ����� �� ��� ��������

��� ���������� �� ��� ������ �� ��� ������� � � ��� �� � ������� ��

��� �������� :��������� �� ��������� �� � �������� ������� ���

������� �� ��� �������� ������� ����� � ��� ��� � � ��������� "

������ �� � �������� ��� ������� �� ��� ���� ����� �� ��� ����� ��

��������� �� ��� �������� � ��� ������� �� ��������� ���� ���������

�� �� ������� �� ��� ������ �� ��� �������� " ?G ����� � ��� ������ ��

����� ���� ��� ����������� �� ��� ������ ������� �� ��� ��������

����� � ��� ����� ��� ��� �� ��� ������� ������� �� ������

� � ���� ������ ����� �� 8+G�

A��� ��� ������������ �������� ��� ������ �� �������� ��� �� ������

� � ������� ���� �� � ���� ������ ��� ���� �� ������� ��� � ���� ����

��� �������� ���������� � ��� ���� 4������� ���� ��� ������ ���

������� ��� �������� �� ��� ��������� ���� ���� ��� ���� �� ��� ���

����� �������� ��� " � ���� �� ������� ,**D,9*� � �������� �� ����

����� �� ���� �������� �� ��� ������ � ��� ��������� �� ��� ������

�� �� � �� ,*G�

<����� ����� � ��� ������� �� ������ ��� ��������� �� ��� ������

������� ��� ��������� �� �������� �� ��� ��������� �� ������

�� �� � ��� ���� �������� �� ����� �� ��� ����� ��������

A���� ����������� �� ����� ��������� ��� ������� ��� �� � ����

� � ���� ����� " ����������� ����� �D���� ����� ������ ������� ����

������ �� ��� ���� ������ ������� �� ��� ��������� ���� ������

� ��� �������� �� � ��������� ��������� ��� ���� ��� ��� �������

�� �������� � �� ���� �� ��� ������ �� ������� ������� �� �

� ���� �� ������ ,**D,9*� � ��������� ��� ������� �� ����������

�� �� ����� ,*G

(����� � ����� ����� ������� �� ������� �� ����� ���� �� ��� ��

���� ��� �������� ��������� � ��� E������ ��� ��� %���� �" ��'

���"� ���# �&�&�

�,���� �� � ���- ����� ��� �� ��� , ��� ��� ���������� �

"��+������%�������� � �� =,--?> ����� ��� ���� ��� ����� �� ����� �� ���� ��� ���

��� ���2��� �� ��� ������� ���� ��� ��� $�� ������� �� ������ ��������

������ � ����� ����������

*��

Page 224: A short course in foundation engineering

������ ���� 1��� ������� ���� ���� ����� ���� ����� � ������

���� ������ ������ ���� �������� =��� ���������� ��� �� ������

���� �� ��������� ��� �������>� ����� ������ ����� ��������� 3�������

������� ��� ������ � ������� �� ������ ��������

%���� �� ��� ,-9*�� ������ ��� ���� �� ������� ���� ���� �������

����� � ������������ �������� ���� �� ��� <����� 5��� &���

����� " ����� �� ������ ���� ���� ������ ���� �������� �� �������

����������� ���� ���� ����� ���� �������� ������� ���� �������

���� ������� ��� ��� �� ������ ���� ��������� ��������� ���������

������ �� ��� ������� ����� � ����� ������ ���� �� ������� ���� �� ��

�� ����������� ���� ���� ���� ���� �������� 7����� ���������� ������

���� ����� � ���� �� ����� ���� � ���������� ���� ����������

���� ��� �� � ��� �� �.���� ���� � �� � � ����A��� ��� ������ ������ �� �������� ��� �������� ��� �� ����� �� ��� ����

�� ���� ��� ����� ������� ���������� ��� �� ��� ��� �� �� �����

�� ������ � � ��� ����� ������� �� ��� ���� �� ������� ��� ��� ���

�������� �� ���� ��� �������� ������� ���� �� ��� ���� ����� ��� �

����� �� �������� ������� ��� �������� ��� ��� ��� �������� �� ��

�� ����� ������� ���� ��� ���� �� ��� ������ ���������� ��� ���� �

����� '��� ��������� ������ �������� ���� � ��� � ������ �� ��� ����

������� ���� ��������� ������� ����� �� ����� ������ �������� ���� �

��� � ������ �� ������� ����� ������� ��������������� ������

����� ���� ��� �� ����� ����� �� � ��������� ������� ���� ��� ���

�� ����� ���

3 � ��� �.�?-�

����� �� �� ��� ����� �� ����� ������� ������� ������� ����� �� -� ��

� �� ��� ������� ����� ������ �� ��� ���� �� ��� ��� �� � ���� �����

�� �������� ���� ��� ���� �� ��� ��� �� �� ��� ��� �� ���������

����� �� ���� ��� ��� ����� �� �� �� � ����� ��� ������ ��

�� ����� �� ������� ���������� ��� ��� ���������� ��� ������� ���

��������

%���� �� ��� ��� ,-9*�� ��� ������ ������ � ���$�� ���� � �� ����� �� �� ��

��� ���� � ����� ��� �� ������ ,*** �� =+;�)�%�>� ���� � ����� ���

���� �� ���� ���� ��� �������� �������� � ��� 0��� �� :����� ������

,-+. �� ,-9.� � ,-9. :� ������ <����� �������!�� ���� ��������

��� �������� ��� �����

"�������� ������� �� ��� ���� ���� ���� ���� �������� � ��� ���� ,-9*�

�� ��������� ��� ����� �� ������ ��� ��� ������� � ����� �� �� ��� ����� ��

� ������� ��� ������ ��� ������� ������ �� ����� ��� ������� ������� � �� �.�+*�

����� ����� � ��������� �� ����!��

*�*

Page 225: A short course in foundation engineering

:��� �� ����� ������� ������ ���� � ��������� ���� ������� �� ���

����� �� ������� =,-9;> ������ ���� � ������� ������������ �����

,�* ��� � �������� *�9*�� ����� ��� =8?�- �%�> �� ���� � &�� .�8-�

3���� ������� �������� �� %��� =,-9)>� A������� � �� =,-.,>� ��

F������ =,-.+>� ��$���� ���� ����� ������ �� � ����� ��� ���� ������ ��

� �� ���� ���� � &�� .�8-�

� ,-.8� :� ������ <����� ����$�� ����� ���� ������� ��� ����

����� ���� ���� ���� � ����� �� ������� ����� �� � ��� ���������

���� ��� ,** �� =?*�9�> ��� ������� ����������� ������ � �����������

����� ������ � ����� �� ������� �� ,*** �� =+;�)�%�> �� ��� � �����

�� ����� �� ���� �� �� ��� � ������� ����������� ���� �� ��� ����

���������� ��������� �� ������ =:� ������ <����� ,-.;>� (������ ���

�� �� ���� ����� �������� �� :� ������ � �� =,-.->� �� :� ������

=,-;8>� � � ��������� ��������� �� :� ������C� ,-;8 � ��� A����

=,-;8> ������!�� ���� ����� ����� ���� � ������� ������ ����� �������

��������� ����� =3 4>� ����� ���� � ������� ���� �� ����� ������ �����

�� 7����� :� ������ =,-;+> ��������� B���� � ����� ���� � ����� �� ,�*

� � ��� ������� ����������� ���� ����� ��� ����� �� ������ �� ����

��������� �������� ������ ��� ���� ���� ������ �� ���������������C�

���������� � ����� ���� � ����� �� ,�* ��� ��� ������� �����������

������ ��� ���� �������� �� :� ������ <����� =,-.;> ��� ��������

������� �� " ���� �:� ������C� ���� ���������� �� ���� ���� ���

�������� ��� �����

0·0 1·0 2·0 3·0 3·52·51·50·51·0

0·8

0·6

0·4

0·2

0·0

su: kips/sq.ft

Fric

tion

ratio

: α =

f ave

/su

Kerisel(1965)

Tomlinson(1970)

Peck(1958)

Woodward(1961)

0 25 50 75 100 125 150 175

Undrained shear strength su: kPa

���� ���& �� �� ��� �� � �� ��� ��# �# �� � "�� ���� �� ��� �# �%� � F��������# �&1,'

������ � ����� ����������

*��

Page 226: A short course in foundation engineering

�, ��� ��� �� � ��� �� �.���� ���� � �� � � ������������� ��� ,-;*�� � ����� �� ����� ������� ���� �������� ��

�� ���� ��� �� ������ ����������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� �������

��������� �� ��������� �� &���� =,-))>� /�2�������� �� &���� =,-;8>

�������� ��� �������� ���� ���������� � �� ���� � �� ��� �������� ������

���� ������ ��� ���

� � ����� � 8�� �.�+,�/������ ����� �� ��� ��������� ������� ���� �� ���� � ����� � ���

���������� �� ��� ��������� ������� �������� ������ ��

� � 2��� �� � � ��� �.�+8������ � �� ��� ��������� ��� �� ������� ������ ��� ���� �� ��� ��� ������

�� 2 ������� ��� ��������� ��������� �������� ���� �� ��� ����!������������� ������ ��� ��

��� � 2��� �.�+?��� �� �� ��� ���� �� ������� �� ��� �� ������ ������ �� ��� �� �����

��������� ��� ���� �� ������� �� ��� ��������� ��������� ������ ����

������ 2 �� � ='����� ,-;?>�

���� ����� �!� � � ����� �� ����� ������� �� ���� � ���� ��� $���

�������� �� '����� =,-;?> ���� ��������� ������� �� :�������

=,-;.>� %���� �� (��� =,-;;>� &����� �� (���� =,-;;>� �� E���

=,-;.>� /������ ������������� ������ ��������� ������ � ������� ���� ����

������ �� ���� ���� ������ �� ��������� �� <��� � �� =,-;;> �� <���

�� F���� =,-;->�

4���� � �� :�� �� =,-)9> ���� �������� .�+* �� .� �� ������ �

�� ��� ��� ������ ����� ������� ��� � �������� �.�++�� ���� ���� ��������� �� ����� ������ � ������� ���� �������� H��

�������� ������ �� ���� ��������� ������ ������� �� �������� �� ���� ���

���� � ��������� ������� �� ��� ��� ��� �������� ����� �� ������

���� ������� ��� ��� ������� �� �� �� �� �� ���

�� � ����������*�9�*�9� ��*�9 ��� ������� � ,�* �.�+9���

�� � ����������*�9�*�;9���*�89 ��� ������� � ,�* �.�+.������ ��� ������� � B�C ����� ��� ��� ������� ����������� ������

���� ����$�� ����� ������ �� ��� � �������� �� ���� �� �������

����� ���� ����� � ���� ���� ��� ��� ��������� ���� ��� ��� ���� ��

��� "������ %�������� �������� ="%�>�

����� ����� � ��������� �� ����!��

*�!

+8

Page 227: A short course in foundation engineering

(�� �� �� 4��� =,-)+> ���������� ��� ������ �� � � ���������� ����

���� �� ��� ���������������� ����� �� ��� ���� �� ��#����� �� ��� ������

������ ������� �� ���� � &�� .�?*� ��� ��� �������� ����� -��� ���

���� �� � ������� ��� ��$����� �� ��� �������� ��� ������� ���

���� ������� ���������� ���� ��������� ������������ �� ��� ����

���� �������� �� ��� ��� ���� ������ (�� �� �� 4��� ���

��� ���� ��� ���������� �� � ���� ��� ����� �� ��������������� ���

��������� ���������� �� :� ������ =,-;+> �� A���� =,-;8>� ����

� � ����� �� ���� �� ������� ��� ������� ����������� ������ ������

���� �� �� �� ������� � ������ ��� �� ���� ��� ��������������� ������

��� ����� ������� ������ ��� ��� ���� ������ ������� �� ���

(�� �� �� 4��� �� 4���� � �� :�� �� ������� �� ���� �

&�� .�?*�

(��� ����� �� � �� ����� ������� �� ���� ��������������� ������ �����

��������������� ����� ���� ��� � ������� ��������� ������� �������

����� ����� ���� � ������ ����� �� �� ����� �� ���� =%�������� � �� ,--?>�

� ��� �� �.���� ���� � �� � � ������� ����� ���� ������ ��� ������� ������ ���� � ��� �� ������� �� ����

��� ����� � ���� ����� ��� �� �������� �� ��� ��� �� ��� ����� �������������

�� ��� ��� ��������� �� B�� �����C� � � ��� ����� ��������� �� ���

������ ���� ��� �������� ��� ���� �� ��� ��� ��� ������� ������ ��

������ ��� ����������� ����� �� ���� ���

� � 2��� �� � � ���� �.�+;�

0·8

0·8 1·6 3·2

1·6

0·4

0·20·2 0·4

Fric

tion

ratio

: α =

f ave

/su

Semple and Rigden(1984)

Randolph and Murphy (1985)

Soil strength ratio: su/σv′

43 3042 57

40

4050

28

2848

42 34

20

24

4727

32 34

���� ��(> �� �� ��� �� � �� ��� ��# �# �� � ��� � ��# �����# ��

-�� � .* %� � G�"��# �&&�'

������ � ����� ����������

*�$

Page 228: A short course in foundation engineering

����� 2 �� � ����������� ����� ������� ����$����� ��� �� ��� ������������������ �������� � �� ��� ������� ��� ������ ��� ��� �� ��� ����

�� ���� �� � ������� �� ������ ����� �� �� ��� ��� ��������� �� ����

�� ��� ��� �� ������ 3� ���� ���� ��� �� ��� �� ��� ��� �� � �����

��� ����������� ����� �� ���� ���

3 � ����� � 3��� �.�+)������ �� �� � ����������� ����� �� ����� ������ �� 3��� �� � �����

��� �� ������ ������ �� ��� ��� �� � � ���� ��� ���� �� ���� ������

��������� ��������� � ��� ������ ��� ���� ���� �� �� ����� �� ��� ��

����� �� ��� ��� ����� ���� ��� �������� ���� ��� ����� �� �����

������ ���� ��� 3 ����� ��� �� �����

0·8

1·6

1·4

1·2

1·0

1·8

2·0

0·4

0·6

0·2

0·0

τus

/σ′ vo

1 10 100

Low plastic clays

–30%

+30%

Typicalmeasuredplastic clays

Haga

Lierstranda-B

West Delta

Onsøy-A

Pentre-NGI

Bothkennar

Onsøy-C

Pentre-LDP

Cowden

Onsøy-B

Tilbrooke-NGI

Canons P.

Lierstranda-A

Tilbrooke-LDP

UHCC

In-situ OCR

���� ��(� /��� �� ! ��" � � � %� � 2 � "�# �&&&'

����� ����� � ��������� �� ����!��

*��

Page 229: A short course in foundation engineering

�� �� *��� ��� ��� ���� ����� �� ��� ��������� B����� ������C �� B���������

������C ������� ��� �������� ����� ������� �� ���� �� ���� ���� ��� ����

������������ ��� ����� ������ ���������� ��� ����� ������� �� ����� �=������� � � ��>� ��� ��������� ������ ���������� ��� ����� ������� �� �������� =������� � � ���>� 0��� ��� ��� ���� ���� ��� ����� ��� �������������� � =�� ���> ����� ������ ��� ���� ������ ����� ������� ��� ����������

���� ��� = � ���> �� ���������� ��� �� � *�8 ��� ��� ��������� ������

���� � ���� ������ ����� ���������������� ����� �� ���� � &��

.�?, =F�������� ,--->� ��� ������� �� ������ �� ��������� �� ���� �

&�� .�?8 =F�������� ,--->�

��� ��� ������ � �������� ��� ���� ��� ��� �� ��� ������ � ��

�� � ������ �� ��� ������ ������ ����� =��� &�� .�?*>� ������ ��� �����

�������� ������ �� ������ =�� ���������������� �����>� �� �� ����� � ��������

��� ����� � ����������� ������� �� ��� $��� �� ��� ����� =��� ��� F���

0·6

0·8

0·2

0·4

0·0

τus

/σ′ vo

0

Onsøy-A

Pentre-NGI

Onsøy-C

Pentre-LDP

Onsøy-B

West Delta

Lierstranda-A

Bothkennar

Ip: %

20 40 60 80

For ≅ NC clays

���� ��(� ���� �� � �� ��� �� �� ��� �� � ����� �!� �!� /�" ���

� �" � �� �� ��� � ����* %� � 2 � "�# �&&&'

������ � ����� ����������

*�&

Page 230: A short course in foundation engineering

�� �� ��� /����� ,--.>� ��� � � ���� ������ ������ ���� �� ������� ���

������ ����� ������� ������ ����� �� ��������� ������ � ������� ���

��������� ��� �� ����� � � ���� ���� ��"�� �� ��� �!� � �� ��

���"� ��� � �� ��" �� �� ��� � �� ��� =4���� � ��

:�� ��� ,-)+@ 4���� �� ,--->�

� ��� ��� �" �� ����� ���� ����� �� ��� ��� ����� F� ��� �� H���� �

���� �� 4� E� E����� �� &� � ��� =,--.> �� ��� 1� ������ �� ����

<������ �� ����� ������ �� �� �������� ��:�1 =���:���� �����

���� 1���������� 7��> �� �� ��������� ���� ���� �� ��������

���

����� �++ =*>8* )+.+ ?);*������� :�1����N������������

��� 5������ 0���������� �������� ���� �������� ����� B50��

������C � ����� %��������� 5��,)) =,--8>� ���� ������ $�� � ��� ���

�� ���� �� F�������� �� ���� �� 7������ �� F����� ��� ������� 50�

%��������� 5��,)) �� ��������� �����

������� ���������� ��������

����� �+; 88 *8 ?* **&��� �+; 88 8? *+ +)������� �N���

A��� �������

&�� � �������� �� � ���$����� <��� �� �������� �������� ��� �� ����

�� 1� ��� �� 7���� =,--;> �� �� 1� ��� � �� =,--->�

&�!'�� �(�)������ " ����� ��� ��� � �� ���� �� ,9�� .� �� ������� � ���� �� ?*:5�

��� ���� ��$�� ��� ����� ��� ������� ����������

*D?�� ������� ����� ����� ��� $���

?D,*�� ���� ���� �� ������� ����� ������ � � ?*�%��,*� D ���� �� ��� ���� ���� ������ ��� ��� ����������,9 ***�%��

%������ � ���� ������� ��� �� ���� ��� ��� ����� ���� ����� ���

���� ��������� ������� �����

��� � ������ ��� *�?�� *�?�� ����� �� ��� ���� ����"��� �� �� ����� �� �� � *�*-�8�

&������ ���� � *�*-� ,9 *** � ,?9*�5����� ������ �� ������ �� � � 8�9� ����� ���� � ����� ���� � 9+*�5�

����� ����� � ��������� �� ����!��

*�'

Page 231: A short course in foundation engineering

������ ��� ����� ��� ������ ��� ������� ���� ��

+� *�?�� ;�� �� � ,� � ?*��� � 898�5��������� ��� ���������� ���� �� ����� �� ��� �� 9+*D898 � 8))�5�5����� �� ���� �� �� ��� ����� ���� �� ��������� ?* ***�8)) � ,*+���� ;� ,9 � ,*9 �����( ��� �� 9�;�. � *�-9� �� ,,+�;�,+ � ,�*9� ����� �� 3F �� �� ��

� ���������� ����� ����� ��� ��� ���������

�� " ���� ��� ������� ���� �� ?8**�5� ��� ��� �� �� ������ ��������

.**��� ��� ���� �� ��� ����� ���� �� ,,9�� ��� ���� �� ���� ��

������� ����� ������ � � ;9�%� �� ��� ������� ������� ��������� 8;9�%� �� 8*��

A��� �� ��� ������� ���� ��� � ����������� ��� ,9� �� ���� � �����

�������� �� ,,� �� � ���� �������� �� 8�O A��� �� ��� ���������

����O

5��� ���� ��� �������� ���� �� ���� � �� ����� ��� ���� ������� ��

����

3��� � �� � � ��� � ��� � ����

&�� ��� ���� ����

?8** � -� 889� ��+� *�.8 � ,9*� �� ,9� *�.� �

���� � � *�.8�&�� ��� ����������� ����

"����� ��� ������� �� ���� � � ��� ���� �� ,8�9�� ��� ���� ��

������� ��

�� � -� 889� �� *�.8� ,?;�9� ,8�9� �� .?.8� ??+)� -;,*�5

��� ��������� ���� ��

�� � -;,*�8�9� ?))+�5

��

�� � .?.8�?� ??+)�,�9� +?9?�5

������ � ����� ����������

*�(

Page 232: A short course in foundation engineering

$���� ��

��� ������� �� � ������� �� ��� ��� $�� ���� �����������

�������� P�� ��� ���� �� ����� � �����

%��� �� " ��������� ������� ������ ��$�� ������ ���� � �� ��

,9��?*� �� �� �� ���������� � � ���� ����� ��� ���� ��$�� �� � ���������������������� $������ ����� ���� ���� ��� ���� ������� �� ����

�� ��� ��� ������� ���� ����� ������� �� ,9*�%�� ��� ������

�� ������ �� ��� ���� ��� ��� � ��� ����� ��������

1� �� � 9 �� �=�> =�%�> =:%�> �8�:5 �5��?

* 9* ,9 *�8** ,-

9 ,** ?* *�,** ,-

,* ,9* +9 *�*.; ,-

,9 8** .* *�*9* ,-

8* 8+* ;8 *�*+8 8*

89 8)* )+ *�*?. 8*

?* ?,* -? *�*?8 8*

?9 ?+* ,*8 *�*8- 8*

+* ?;* ,,, *�*8; 8*

������ ����� ������� ����� ������������

=�> � ���� =������� ����> �� � ����� �� �� �� ,�9��

=�> � ��� ���� ���� �������� �� � ����� �� �� �� .��

=�> � ���� ������� �����

&�� ���� ����������� �������� ��� ������ ��������� �� ��� ������ ��

������ ����� � ����� �� ����� ��������

(���� ����� ������� ��� ����� ��� � �� ��� ������ ��� ���� �������

P�� ��� $� ���� ��� ��������� ��� ��� ��� ���� �� ���� ��� ��� �������

��� ��� ��� ���� ������� ����Q

�� 1��� � ����� ��� � ����� $������ ���� �� ����� ?9**�5� ��� �������

����� ������ � � ,**�%� �� ��� ������� ������� ������� �� +**�%��� ?*��

��� ���� - � 8*�� �������� � � ,�� ���� � � *�;9 �� � � *�+9��� � ��+� ,8 � -� *�;9� ?**� �� ,� 8*� *�+9� 8**� ;89?�5

���� � � 8� �� ���� � ?.8.�3F� �?9**�5�

����� ����� � ��������� �� ����!��

**)

Page 233: A short course in foundation engineering

%��� ��� 4������ �� &�� .�??� ��� ���� ����������� ������� ���

������� ������� �� �� ���� � -***�5 ���� ������� ���� ����� �����

������ �� ����� ����������� :��� �� � �� ����� ����� �����

Densesandygravel

0

20

60

80

80

60

40

20

100

100

Dep

th b

elow

gro

und

surf

ace:

m

Silty clay(e.g.

London clay)

0

Exp

ecte

d se

ttlem

ent:

mm

Pad footing

Piers

Single piles

6-pilegroup

3-pilegroup

For a single pilelonger than23 m,concretewould beoverstressed

0·6 m dia.

1·2 m dia.

1·5 m dia.

1·1 m dia.

0·6 m dia.

2·3 m dia.

1·2 m dia.

4·9 m dia. pier

Underreamedpile

6-pilegroup

3-pilegroup

Singlepile

Underreamed pile

6·0 m dia. pier

6·7 m dia. pad

0 250 500 750

Undrained strengthof silty clay: kPa

All loads 9000 kN

���� ��(( F� ��� �� "��� ��� &>>>0� ��� %� � ����# �&)&'

������ � ����� ����������

**�

Page 234: A short course in foundation engineering

���������� �� ��� ������

���� ����� �� ������� �� �� � ����� ���� �� ��� ����������� ���

��� ��� ������� ����� �� ! "���# ����� ��� �� ��# $�%&$''

���# ( ���'' �� �) � � " � � � ����*�+���+������ � ���� ����� ���

�������� ���������� ����'&'' ,���# -(.

�����)�# / � ����0 ���������� �� ��� ���� �� ��� ���������� �� ��������� ��

������� ������������� �� ���� �������� ���1�&�% ������ ��)� �2 �� �� ��

����� ��

��� ����# 3 / ��� ������� ����� �# � 4 ���51 � �672 �� � ��� � ��

� )��� �� � � � 2 8������� �� )��"� ���8� )��2 ����������� ����������

�� ���������� �� ���������� ��������� ���� )� �� ��# 9�����# "" 5�&5$

������# 4 ! � ��� : �;� �# � 3 ���'$ ���� �"��� �) ��< � � = ����

� ����� �""������ ��!�������"��# ��# 05�&050

������# 4 ! � ��� : �;� �# � 3 ���50 .�� � �� ��������"2 �� � ����

��!�������"�� �� ��# ���&�0$

������# 4 ! � ��� ������"�# � � ���50 ���)������ ��< .�� � �� ��������"2 ��

� ���� ��!�������"�� �� ��# �%5&�%$

��*�����# 4 / ���5% �� � ��������� �� ��������8 � 9����� )��2 ���

�� ��� >�� ����2 �� 9�����

��*�����# 4 / ���51 ���)������ �� � ����� 1< �� ��� �"� ������ �� ? ��

�8� � ������ ����� ��������������� �� ��!���������� ���������� ���� 0#

���� �=�����# 9�����# "" '55&'5�

�������# ! � ��� :)9 ��# � ( ���5� � ����) ? �� � ����� ��� �� ����

������ ����� ����� �� �� ���� ���������� �� ���� ���������� �" )�����2

���� � �) �� �� ( �� )���)�� ����� ���� �� ����� ����# !�� ���#

-���� ��������# �# "" �0�&��6

��� �# � � �# �)���# 4 � ��� ��� ���# � / ���5% �� � ��������� "��" �7

�� � �� � )��2 )���� ����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# >��!

-������� ��)� �2 �� ���� : )����)� ��� ���������� ����� ����# ���# ""

%�&%$

��;����# � ! � � ���'5 >� �� �� �������� " � ������� � �� ��� ���7

������ � ��� � �� �� ������= ����������� �� ���� ��� �� ���# >�� ����2

�� .�������

� ��# � 9 ����� 9�� ��� "� ���� ��� � ������) �� )��2 ��� ����� ����� ��%�

���� � ���# 0%%&050

� � ;���� # > ( ���'� 9��� 8 ����� )�"�)��2 ��� � ��������� �� "�� �

����������� ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �����# �>-,�#

�����# �# "" ��&�0

� �� # � ���5% ���������� ����� '�� (�������)���� �� ����������

��� ������*+����������� ����� ,����� ��8��)����� -� �5# -��= ����

( �� )���)�� .������� # ,��� # "" �&�1

Page 235: A short course in foundation engineering

� �� # � ��� �+ ����# 9 ���5% �� �� ��� ���� �� �������2 )��������� �

)��2� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� ����-# >��! -�� ��)

���� : )� @ ��� �����# ���# "" %�&1�

� �� # �# �)�+ �� # 3 ��� ����� # � ���'� ���"���� ������8��) �� ����

����� )��2� .�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� �/���# �)�)� ���

: A�)��� � : )���)� � �� ���# �" )��� � ����� �# "" 0�&01

�����"# �B ����$� � �� � C��� � ��� ��� � ������� �� )� �?)� �� �� ����

"� ���� �� � �� ����� ���� �������� ��������# ��������# �

�����"# �B ����$8 � �� � C��� � ��� ��� � ������� �� )� �?)� �� �� ����

"� ���� �� � �� ����� ���� �������� ��������# ��������# 0*�1

�����"# � B ����� �� "���)�"� �� �� )�� ��� �� � A� �� � )��� �� -(.

����# '� ��� 0 ����� ��� �%�# $��&$'%

�����"# � B ���''� ����� ��� ���� ��� � �� ����������� ��������� .��������

� )��� # .�" ���� ���� � �� �)� �) ��� � )������2# 9�����

�����"# � B ���''8 ��A�� !��*�� 9 )��� < �� ��� ���� �� ����� �� ���7

� ���� ��� ����� ��!�������"�� �� ��# $�&�%6

�����"# � B ���5%� �� ��D� �) �� �� ������� � )���� �� ��� �� �� ��

"�� "� ���� �� "����� � ��� �� ��= )��"� ���8����2 ��!�������"�� � �%#

1%�&110

�����"# � B ���5%8 �� ��D� �) �� �� ������� � )���� �� ��� �� �� ��

"�� "� ���� �� "����� � ��� �� ��= )��"� ���8����2 ��!�������"��# � �%#

1%�&110

�����"# � B ��� �+ ����# 9 ���'6 �� � � ��) �� �� ����A��� � �� �� ��

�������� �� ���8����2 "��8� �� ����� 1��� ����� �������� �� ������%� ������

������� ��������# ����# "" 1%5&�6�

�����"# � B# (����# � �# ���� � �# �# ��� ���=�# 4 � ���5� � � = ����

�� �� �""������ ��� ��� �""��)����� �� �� � ���� � �� �� � ������ ��� ����

� E�������"�� ��# 05%&%0$

�����"# � B ��� / �* �# � 4 ����% ��� "� ���� )���� � ������ �� �� ��

�=� ��������8 � )��2� 2�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# 3�����# .�,7

�,:��# F���)�# �# "" �1&��

�����"# � B ��� / �* �# � 4 ���'0 '�� ���������� �� ���� ���������� ��

��� '���/��� '���� ��=��� ������ ���8���� �� 9��# 9�����

�����"# � B ��� B �� 2# 9 � ���5� � �2������) ����A��� �""������ ��� )��7

����� � ��� �� "��� � ����� ��!�������"�� � �1# '�5&'56

�+ ����# 9 ����5 -��= ���� A" �� �) � =��� �� � "�� � �� ��)*��!�������4

"�� � ��# 01

�+ ����# 9 ���'%� ( � � �� 3�� ��� ������ �� ���� � ����*+ ����

�2�� �*G ������� � ����� � ��� +��� �� ��������������# ,���# "" �5

�+ ����# 9 ���'%8 ���)������ �� � )���� ' ����� ��� ����� ���� ��� $ ���

����# 5��������# �# "" �%�&�%5 ����� -(.# ��8��)����� -� �$

�+ ����# 9 ���'1 ! ���+�� : ���� :�H �� �� � � �� � � ����� � �

�2�� �* "�H 9 �� �� ���� - ( � ��� ���� �# ��'1 -��= ���� ( �� )�7

��)�� .������� # ,���# "" �0

�+ ����# 9 ���'5 ����� ���� � ����2 �� -��= ���� �������2 )��������� �

����� )��2� �� � ��� � �� � ��� � ��� �� 8�������� 5�� !��*�� 9 )��� #

��!�������"�� ��# $�&��$

�+ ����# 9 ���'$ � )�����2 � ��� � ��� �� ����)��� � ��8+ )� � �� ����

��������� �� �� ���� ��� ����������� ��� .2 -��= ���� ( �� )���)��

.������� # ,���

����������

���

Page 236: A short course in foundation engineering

�+ ����# 9 ���50� ��8��*� ��� �� ���� ��������� ��������6 ����������

�� ����������� �� ����� ��� ����� ��������� ����������# ������ 0��%�����6

,���6���� �������# "" �&�1

�+ ����# 9 ���508 �� �� )� �� ��� �� ������� �� �� ��) ��� �8� � � ��

)������������ � ��� �� ���� )��2 ����������� ��� 7&-��= ���� ( �� )���)��

.������� # ,���

�+ ����# 9 ���5% ���8� �� �� ���� � )����)� ��� )������)���� �� ���� )��2�

����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� ����-# >��! -�� ��) ����

: )� @ ��� �����# # "" ���&���

�+ ����# 9 ��� ��� ����# � ���'% .�� �"� ������ �� ������� � ��� �� ����

����� ��� ����� ���� ���� $ ��� ����# 5��������# �# "" ���&061

�+ ����# 9 ��� ��� # , ���'' �� �� �� � 3��" �� �� ������ �� ���� �

-��� ����������� ��� .8 -��= ���� ( �� )���)�� .������� # ,���

�+ ����# 9 ��� I �����# � ����5 ���������� ������ �� �� ��� ���* ��

�� � ��*����# -��=�2 ����� 9�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����#

,�����# ���� �=����# 9�����# �# "" 0$5&0�6

�+ ����# 9 ��� ������# - � ���'6 ���"������ �� �� �� ��� ���� )����)7

� �����)� �� �������2 )��������� � )��2� ����������� �� 1������� ����������

�� ����� �������� �� ������%� �����# ����� �# �������� ����# "" 5��&501

�+ ����# 9# 4����� �� �# . 4# ��� ��� # , ���'� ! ��)���� �� � ����

�*�� ���)���� �� �� � "�� � �� ��)* ����� .�� ���� ����� ���� ���� $ ���

���� �/���# �)�)� ��� : A�)��� � : )���)� � �� ���# �# "" 05&%1

�+ ����# 9# ������# - � ��� ���8���# . ����$ �� �� )� �� ��� �� ��

�� �� ��� ���� �� � ���� ����� )��2 ����� ����� ���� �������� ��������#

��������# �# "" �1$&��$

������� �C# 4 ��$5' ����� �� E���C� ��� �J EC����8� �J E ������ E � � �������

"�� ��� ��� ��� ��%���� ��������� ����� �����"��# ��# �&$6

������� �C# 4 ��$$� ����������� ��� ���������� � �:�!���� �� �:�!"������� �� ��

��%����� ��� ������ �����"���# (����� �&�������# �����

����)� ��# ( �# 9 �����# � 4# ��� ������# - � ���51 �� " �������) ��

�=� ���� ��� ���*� ����� � �� )��"�)� � ��� � �� ��=� 2# �������"���#

/��"���� ����� ����� ���������� �� ����������#��������� ���� )� �� ��#

9�����# "" %&�

����)�# /��� � 4 ����� ���" � � � ����� � ������ �� �� �� � �

������;��� �# "" ��&�66

����)�# /��� � 4 ���'$ � � �� � ��� A� �� � ������� ��� 8 ����� )�"�7

)��2 �������� ��� <## ������ ( �� )���)�� .�������

������� ��������� .���������� �� #889= >7#?� ������� �������� ���� �� ��������

��� ����������� ��.# 9�����

������� �� � ������ ���"��2# 9�� ���'� '�� ��� ��� �� ���

�����# � � ���'1� 9�� ��� � ������) �� "�� � �� )�� �� ����� ����� ��� @

���� ���� $ ��� ����# ��:0# 05&'%

�����# � � ���'18 9�� ��� � ������) �� "�� � �� )�� ����� �� ����� �����

��� @ ���� ���� $ ��� ���� ��:%# �0%&��'

�����# � � ���'�� � ���� �� ��� ����2 ���� � "�� � ����� ��� @� ���� ����

$ ��� ���� ��:%# 5�&��

�����# � � ���'�8 : ����� �� )��)������� �� ������� 8 ����� )�"�)��2 ��

"�� �< � ������2 ����*�����# ��$&��# 0�&%0

���=�# 4 � ���'$ ( � ��� ! "��� ����������� ��� ��); �6������� ��

����� �������� ��� ������������� �� �������6 ������������ ���6�# "" 0&$

����� ������ �� �������� �� �������

���

Page 237: A short course in foundation engineering

�������# � � 3 ���%' ! ����� �� ���� �������� � ��� � �� � ��� ����� >�� ����

����� ���� ���� $ ��� ���� ��������� ���# /�� ��� >�� ����2# �# ""

�66&�6'

�������# :# �� # 4 ��� /�8��# � ���'6 9 ����� � �� - E����� .�������

� )���C� � 8�K ��� �� � � � � �# ��� ��A ��8��)� �������# � ��1�# ��"7

"� � ��# "" %6&1'

�������# 4 � ��� 9���# 4 � ���56 �� ����&� ��������� 8 �� ���� ��

:���� ����* �� :�������# -�����*< � )��"������ 8 �= � ����7�)��

" �������) ��� ��7���� ��� ��8������2 � ���� � ��� ����� ����� �� ����

��%����������� �� ����� ��� 1�� �# ������� ( �� )���)�� ��)� �2# .��#

9�����# "" %&��

�������# 4 � ��� ���* # ! B ���51 �� � ���� �� 8�� � "�� � �� ����� )��2��

������ ��� � �1# 0$&%�

�������# 4 � ��� /��)�)*# ! 4 ! ���55 >�� ������� )�� "��* �� ��

/��� �� �������# 9�����< � �� )���)�� ��" )�� ������� ��� �0#

$5&�66

�������# 4 � ��� B����# � � ���51 ( � ��� ! "��� & � ����� � ����� �����

���������� �� ����������# ���8���� ���� )� �� ��# 9�����

�������# 4 � ��� ���8��� # : � ���$� � ��� � �� �� ����������� �� ����

��� ��� � ����� ����� ��%� ����# ���� �# ��$�# 5$# � )# �%0�&�%$�

�������# 4 �# ���� �# � ( ��� ����)��# � ���'' �� 8 �� ���� ��� � ����

�� ���� ���� � � 8�� � "�� � �� ����� )��2 ,���� ����� ����� .��# 9�����#

"" ��&5�

�������# 4 �# �����# ( � ��� (�8���# ! � ���5% � ? �� ��� �� �� ��)��

����2 �� �� ��D� �) �� ���7����� � ��2 �� � ��� � �� ����� #�� ����

����� ���� ���� $ ��� ����# ����-# >��! -�� ��) ���� : )� @

��� �����# ��# "" %�&1'

�������# 4 �# �����# � � ��� � : ���# � � � ���55 � �� ���� �� ������7

����� ��� ����)��� � ����� 7�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����� '� 6�

4�"�� � ��) ���� : )� @ ��� �����

�������# 4 � ���5% ����� ���)���� �� ��� � �� ���2< � ���"� ������ ����

�""���)�# ������ ����������# � �%# %6&%0# %5&10

���)� �# � � ��� ���# B � � ����1 �� A��"� �� �� �� �� !�2� ���

=� � �� � � )� �� � "�� �� � ������= ���� ?�� ����� �����6���� ��

���������� ������6# ���� � : :)����# : ���� ����# � 4 � �����

��� ( : ! � ( �� ��) ����� ( �� �" )��� ��8��)����� -� �0#

( �� ��)# 9�����

���� �# � ( ���51 ( � ��� ! "��� ��� ���� �� �� ��� ! � =# � ����� %<

/ � ��2 � �7)��������� � )��2� ����� ����� ���������� �� ����������#

���8���� ���� )� �� ��# 9�����

���� �# � ( ���:�����# 3 ���5� �" )�?)����� ��� " �������) �� � �� "�� �

�� )��2 ����� ����%���� �� �����# .��# 9�����# "" �5&0'

�������� # � ! ���$� ���������6 ��� ��������� ����� /��=��� 9��# ���)� �� �

�������# : 9 ���50 ���)������ �� �J�""������# ������ ��� 9��� ���5�

����� ��� @� ���� ���� $ ��� ���� �� ��:%# %6'&%6$

����� �# B � ��� ���������# 4 � ���5% !���� )��)���� "��� � ����� �� � ���7

����� � ��� �����) ����7�"�) ��!�������"�� � �1# '5&$1

��������� # � ���%' �� � � ��������� �� �� "� 7)������������ ���� ��� ���

"��)��)�� �����?)��) ����� >�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����#

��������� ���# /�� ��� >�� ����2#

����������

���

Page 238: A short course in foundation engineering

��������� # � ���%' �����)� �����)� �� )�� ����� �� ����� ��� )���� ��

���8����2 �� ���" � ��� ���� ?��� @� ������ ���� �� ��%� ����# ���# �%&%0

��������� # � ��� �����# ! � ���10 �""��)����� �� ���� � )����)� ��

� ������� 8������� ����������� ����� ���# ��# �1$5&��06

��������� # � ��� ������� - ���11 �� �� ������ �� ��������"�) ��� �����

����� ������ ���� �� ��%� ��� �# 51&$5

�����# L � �# �����# � ��� � )*# ! � ���5% ! ���������" 8 �= � ��

� ��� � �� �� ���� )��2� ��� A) �� "�� "� ���� �� �� ��"�� � �����

����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� ����-# >��! -�� ��) ����

: )� @ ��� �����# ���# "" �%&�'

�� ����# ! � ���1� ���)������ �� "�� ��� ��� ������� ����� �� ! "���# ���7

���� �� �� 8 ����� ��� �� "�� �������������������# �� �$# ���5&��%5

���������# 4 � ��� ����� �# B � ���5$ 4��8�# �+ ���� ��� 3+� �����J� )����

� ��� �"� � � ���� �������� @�� �# �0%&�0$

���"���# / ( ���'% '�� ������ �� ������� ����� �� �������� ����� �.�

���� �������# >�� ����2 �� 9�����

���2���# � ! . ���5% '�� ��������6 ����������� �� ���6� :�) �� ���#

.�" ���� ���� � # 9�����

���2���# � ! . ����� �� � )����)�� "��" ��� � �� �� ����* 3 2���

���� ��# ������������� ���� �6�������# �������� ������ � �����# 9�����

���2���# � ! .# ��=����# � ��� B 88# 4 ����� ���"��) � ��� �� 9�����

)��2 ������ )������)���� ����� >8�� ��� ����� �� ���� ���� ��� ���

���� ���� �) # � ""5��&5�'

���2���# � ! .# (�����# : � ��� :���� =�# : � ����1 : ���� � ��� ��

������ �� �� ����� ��� = �* ��)*� ����� ����� ������ ��8������2 � ����� ���

� �"�2��)� ����� ���� �6��� �� ���4������� (���������� ��������������� ��

������������# ���* ��# !��� ����# �# "" 00�&0%1

���2���# � ! .# ������# - � ��� .����� # � 4 ���$$ ! � ��)� �� �2����)

" � ������� � ����� �� ����� ����� >�� ���� ����� �� ����������� '������

�������# 1��&100

���2���# � ! . ��� / 2����# ( ��� "� �� �� ������ �� �� � ���� ����� ��

�2 ����� ������� ��8���� � �� ��!�������"���

���2���# � ! .# :���� =�# : �# (���# : 4# ��� �# - ��� (�����# : �

����� ! ��� �"� ������ �� �����) =� � �� ��� �� I� ���� )������� �����

>>�� ��� ����� �� ���� ���� ��� ������ ����# ��" ���� �# ������

( �� )���)�� ��)� �2# ��" ���� �# �# "" �1�&�15

��� # 3 B ���$� ����������� .�� �������)���� (��� � �� � ������

� �����# 9�����

��� # 3 B ��� �������# 4 � ���50 ,8� � ������ �� � ������� =��� �� 7

� ��� ����)��� � =��� � ���� A)� ����� ����� &�� ��� ����� �� ����

���� ��� ������ ����# �����# �# "" 11�&1�%

��=� 2# � �# /�����# � ( ��� 9����)�#B 4 ���51 � )��"������ 8 �= �

�� �8� � � ��� ������ � � ��� � ��� �� ��� ���� )��� ���� � ��

(����82 ����� ����� ���������� �� ����������# ��������� ���� )� �� ��#

9�����# "" 5�&�6

�����# B /# �)��? ��# � - ��� 4�� �# ! ( � �� ���$$ ����������� �� ����

��������� � � ���* ��# !��� ����

���) # �# 3�# /7L# �)�������# ! 9 ��� F�����)�)# � ���$$ �� ��D� �)

�� ���)�� ������ �� )������������ ����� ���� ����� ���������� ### ����� �#

��������# �5�&�$6

����� ������ �� �������� �� �������

���

Page 239: A short course in foundation engineering

�� ����# �# :��� # 4 9 ��� ��� ���# 4 ����� �����)� ��;����� �� =��� ����

?��� ����� � �"�2��)�� � ����� ����� >>�� ������� ����� �� ���� ����

��� ������ ����# ����������# ������ ( �� )���)�� ��)� �2# ��" �7

��� �# �# "" %%&%$

��������# � � ���16 �2����) "�� ��� ��� ������� ������������� �� ����

���������# ���0�&��16 @� ������ ���� �� ��%� ����# %�0&1�%

� ��)*# � ��� 9 �����# � ����5(����� �� �/����6 ������ ����� * �������

��������� ���) �!��% � �����# ����� �� ���* ��# !��� ����

� ��)*# �# 9 �����# � ��� 9 ��� # � ����� � �� ���%�6 ������ �� ���

�������4��6 ������ ������� ��� �/����6 ������ ������ ������� ���������

��8���� � �� �� �))����� �� �� M..�� ��� ���� ���� : )� ��� ���

���� ����# �' ""

�J�""������# � 4# �J�""������# � ��� ���� �� # ! � ���'$ � ��� � �� ��

�"� �� �������� �� ���� ����� ��� @ ���� ���� $ ��� ����# �:%# ""

5%�&5'6

�J�""������# � 4 ��� 9��8 # �B ���5� �������� ����������� ��� )������ ��

� ��� � �� ����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# ��# �:'# "" $��&���

�J����# � ��� (�������# : ���51 ,� �� 8 �� ���� �� � "�������2 D������

���������� �� �������2 )��������� � ����2 )��2� ����� ����� ���������� ��

����������# ���������# ���� )� �� ��# 9�����# "" ��&�$

�� ��# � ( ��� ����# � � ���51 ���� �� ��2 �� ? �� A" �� �) =��� ��

���7� ����)�� �8������ � ����� �� "�� � ������� �� �������� ���� �������

� ��� ��# ���� �

�� ��# � / ��� ������# / ( ���'$ �� �� �� �����) �� ��2 ��� � ��� � ��

"� ��)���� ��� � ��� ��� ������� )�����������!�������"�� �� ��# '5&��

� � �# � � ���'� � ����� )�"�)��2 ��� � ��� � �� �� ������= �����������

�� ���� ����� �6������� �� ������� �������6 ��� ���������� �� ������4

����� ��* >�� ����2# "" ��&%%

� � �# � � ���:��� �� � ����5 : ���� �� )��"������� �� �� �"" � �����

��� �� ��D� �) �� � � ��� � ��2 �� ���� ��2 �� �� �� � ��� � �� ��

8���� � ����� 9�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� ,�����# ���� �=����#

9�����# �# "" 05�&0$�

� �-���* � � *���� ���5%A��������� %�� ������������������ � �� ��7

��� -� �# -��= ���� ( �� )���)�� .������� # ,���

��� # ,/��)������# 4 - ��� 9��� �# � ���'� ����� ��� ���� � �� � �� ����7

��� �� � ���)���� "�� �� )��2 ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����#

����� �>-,�# �����

��� # , ���50 � ������ )������)�����

����# :# :����# �# 3�=��*�# � ��� �)��8���# � ���'� - ���� �*�� ���)7

���� �)���� �� �� � "�" "�� �� )��2 ����� .�� ���� ����� ���� ���� $ ���

����# : A�)�# �)�)� ��� : A�)��� � : )���)� � �� ���# �# "" $�&�0

��� �����# / ���56 1��������� �% �� ���������������; ��B �������� �

(������ ��8��)����� -� $1# -��= ���� ( �� )���)�� .������� # ,���

��� �����# / ���5% ��7���� 2 8������� �� "�����) )��2 �� ����� �# -��=�2

����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# ����-# >��! -�� ��) ����

: )� @ ��� �����# ��# "" 5�&$6

�����# : � ��� 3��82# ! � ���5� �� ��) � �� � � ��� �� )�� ��� ��

� ���� ��� �� "� ��)���� �� �A��� )�"�)��2 ��� ��� � "�� � �� )��2 �����

>>�� C������� '��������6 ��������� # /������# � A��# �# ��" � -� %16'#

"" 1%5&11$

����������

��

Page 240: A short course in foundation engineering

�����# : �# 3��82# ! �# � �# ! ( ��� :��"�2# � � ���55 .������ � ��"7

� �� �� � � � ��� �� )�� ��� �� � ���� ��� �� "� ��)���� �� �A��� )�"�)��2

��� ��� � "�� � ����� 7�� C������� '��������6 ���������� D������ '�/��

# ��" � -� 0�1%# "" 1��&�6'

�����# ! � ���1$ .�D� �) ��� � ��� ��������� ��� �� � �� �����) ������7

����� ����� <�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# 1��������# # "" 55&$1

� �� ����# � / ��� �����# � � ���'� - ���� �*�� ���)���� ��� ���� "�� �

��� � �� )��2 ����� .�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� �/���# �)�)� 7

��� : A�)��� � : )���)� � �� ���# �# "" �0&�$

������� �# � ����� � ���)� �8 � �� ;��� ����* �� 8 ����� ��� � =��� ��7

��)* C������ 5��������� C��������� ���� ����� �� �� "" 11%&11$

����� # 3 ���'1 �� �� ��������� �� �� �������2 �� ��� ��� ��� ��� �����7

�� �� ��� ����� �� :�� ������ ��� ����������� ��� &?# "" ��&00

����� # 3 ���'$ ������%�� �% ��� �)�������� � ,����E �� ��������� �% ����4

��%�� ��B �������� �%����� ��� � 0�����; ����� ,���# � ���8������� �# %$

""# ��� ����"� �

����� # 3 ��� � �� �# � ���55 ��� ���)���� �� ��� � �� ���2# ����� 7�� ����

����� ���� ���� $ ��� ����# '� 6�# 4�"�� � ��) ���� : )� @ ���

�����# �# "" ��5&�00

��)��# 4 �# 4� ���$$ �A��� )�"�)��2 �� ������� "�� � �� )��2# ����� ��������

�6��� �� ����� ������������6 ��� ��������� ����������# ��������

�����

���� �� �# 4 ���51 !����� ���) ������� ������� �� �������� ���� �������# �

��� ��# ���� �

���� . ���'� � )�����2 � ��� � ��� �� 8�������� �� ����� �# -��=�2# �����

.�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� �/���# �)�)� ��� : A�)��� �

: )���)� � �� ���# �# "" ��&�6'

��A# � - ���1$ �� � �� �����) � ��� � �� �� ��������2 ���� � �� � �� �

� "�� 8 ��= ������ �����) ����� <�� ���� ����� ���� ���� $ ���

����# 1��������# �# " �0�

������� ����� �# � 4 ���'� 9������ � ��# :��� �2� ����� ��� ��); �6���4

���� �� ����� �������� ��� ������������� �� �������6 ������������ ���6�# ""

10&11

������������ �# � 4 ���56 ! ������ � � � � �������������N* "�H :��� �2� �

,��� ����������� ��� #9# -��= ���� ( �� )���)�� .������� # ,���# "" 0�&16

(���# � �# �� "� ��# 4 �# ��� :������# 9 3 ����$ : ���� � �� �� ���) �

"����) � �� "�� � 82 � ��� � �� �� ��+�) �� ���� D���-�6 1������� �����

�������� ��# "" 06&1�

(���� �# ! � : ��� :�� �# ( B ���5% � ����� 8�� � "�� � ���� � ��

������� � )��2� ��%� ��� ��� ������ 5�� � 1�%� "" '6&'%

(������ �# 4 � ���50 �� )������������ �� ����� A��8����� )� " ��� � )��7

����� �� )�� ��� �� ��!�������"�� � �0# �1�&�'�

(�; ���# ( ���$0 ��8�������� )����)� �����)� �� ���� � "����� =��� ����8�

��)��2 ���� @ ��� ��������� ��� ����6����� ������ �� ������������# �#

�&06

(�88�# / 4 ��� /���;# B ( ����5 ! � ��)� �� � � ������� �� � ����2 ��

����� 82 �"��� " � ������� � ����� ����� 9�� ���� ����� ���� ���� $ ���

����# ,�����# ���� �=����# 9�����# �# "" %�&%�

(�8���# ! � ���'5 ��� � ����� )��) ����� ���"��) � ��� ��� ��� �� � �� �

���7����� � ��� �����) ����7�"�) ��!�������"�� ��# �$&'5

����� ������ �� �������� �� �������

��!

Page 241: A short course in foundation engineering

(�8���# ! � ���51 ����� ��� !��*�� 9 )��� < �� ����2��)�� � ���� ��

���� � )����)� � E�������"�� �� �0# ��%&�16

(�8���# ! � ��� �����# ( � ���5� ��� � ����� )��) ����� �� "��� � ���7

������ �� � ���7����� � ��� �����) ����7�"�) ����� 1����� �������

�6������� �� ������*������ ����%���� �� �����# ( � ������# / �� 27��7

���� �# "" �'1&�50

(� ��2# 9# 9�� ��# � ��� ����� ���# ( ���56 ���� ������� 8 �= � �� ����

" � ���� � � � ��� ��� �� )��"� ���8����2 )����)� �����)� �� ����� �����

����� �� ���� ��%����������� �� ����� ��� 1�� �# .��# 9�����# "" �'5&�50

(��� �# / O ���'� ���� �� �� ��� �� D������ ����������� ����� ��� @� ����

���� $ ��� ���� �# �:0# ���) ���� ��" � 105$# "" $�&$$

(��� �# / O ��� B��� ��� �# ( � ���'1 � ���� �� �� ���� ����������� ��

�� ���� :��� ����� # ��� @� ����� �� �$# 00&0�

(�����# :� ����5 ������������ �� F��� ������� �����6���� �� ��� �������4

���� �� ������������ ��������� ���������� ��� �� ���# >�� ����2 �� ���� 2#

(��������

(�����# : �# ���2���# � ! .# ������# � � ��� :���� =�# : � �����

�� � � )���� ��� ��� �"� ������ �� � ����) � �"�2��)�� � ����� ��� ���

�� ��������� ����� �� ����� �� ��%����� �� ���� ��%���������� ��������#

:��)� ����

(� ���)�# ( ( ���1� ���)������ �� "�� ��� ��� ������� # ����� �� � "���#

������� �� �� � ����� ���� �� ��� �����������# ����� ���# �� �5#

�%��&�%�'

/ 2����# ( ����$ '�� ��������� �� ����� ��� -�� ��� � �� %��6 ����� �������

��� �� ���# >�� ����2 �� ���� 2# (��������

/ 2����# (# ���2���# �!. ��� ! �# (� ����5 9�� � ��� �� ��� ��2 ��

����� �� " �������) �� ��)�� ���"��) � �� �������) ����!�������"��

�� �%# %��&16�

/�� 2# � � ���0� � �������� "�� ��� ��� ������� ��� ��� �""��)����� ��

"��)��) A"���� � ����������# ���# '�5

/�88�# - � ���5� �� : ���� "� ���� � � � & �� ���� ������� � ��� ��

����� ��� ��)*� ���� � �)���� �� ���������� ���� ����# >�� ����2 ��

���� 2

/N � 3# ��� ������# , � ��� !���� �# � - ���'� >������ � 8 �� ���� ��

C��)* )��2 ��� � ���� � ��� �� �H ���� ��!�������"�� �� ��# �6�&���

/��* �# � ����$ � ����) ��������< (����� ��"�� � �� ������ �������4

��� 9�����

/�" # � � ����% ������������ �� ������� ������������ ���������6 �� ��%��

������������ ��� �� ���# >�� ����2 �� ���� 2# (��������

/��)������# 4 - ���'% � ��� � ��� �� ���� )��2 ������ � "��" � A)� �����

�� ,��� ��� ����� ���� ���� $ ��� ����# 5��������# �# "" ���&�0'

/��)������# 4 - ��� 4 �� �# � � ���'$ 9������ � ��� �� "�� � ��� � ����

������� )��2� �� ���� �� 3��������� # ��� �8� � ������ �� �� �� )� ��

8���� � )������� �� ����� 8 ����� )�"�)��2 ����������� ��� .# -��= ����

( �� )���)�� .������� # ,���

.;���# 3# ,������# : ��� 3���2�# / ����5 ���"��) � ��� �� 8����

����������� �� � ��� ����2 ���� ��)*< � )�� ����2 �� �����7������ ������ ��

���������"�� �� �%# '��&'%0

4�� �# � : ���56 �� 8 �� ���� �� � ���� � ) �� � ��� �� ��� � �8��*7

� �� �������� @� �� ��� ������6 # 1�&�%

����������

��"

Page 242: A short course in foundation engineering

4��8�# - ����% >� ����2� � �� ��C� �� 8����� � � "� �A � �J��� �

"���� P �� � ���� ��� ����� �������� '�����"�� �� �������� �� ��� '��%��/

�������� �������# -� '%&'1 ����� ��� ����������� ��� 2

4��8�# - ���'% ���� )��"� ���8����2 �� � � ���� � 82 � ��� � � ��� ����A���

� ��� ��� ����� ���� ���� $ ��� ����# 5��������# �# "" ��&0�

4��8�# - ���'� �� � ������) )��) "� �""�� � �� � ���������� �� ����� �����

.�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� �/���# �)�)� ��� : A�)��� �

: )���)� � �� ���# �# "" ���&��'

4��8�# - ���5' �����) 8 ����� )�"�)��2 �� ���)���� "�� � ����� #�� ���� ����� ����

���� $ ��� ����# ����- >��! -�� ��) ���� : )� @ ��� �����# �#

"" 15�&1$$

4��8�# -# �+ ����# 9 ��� 3+� �����# � ����' � �� ����� � 9N����� �

������ �� ������""�� � ��� ����������� ��� >?# -��= ���� ( �� )�7

��)�� .������� # ,���# �% "

4����� # ! 4 ��� ���=# � � ����' ��- ������ ������� ��� �������� �����

��8��)����� �'Q�6%# :���� � )������2 ��� )����� # 1$ ""

4����� # ! 4# �����# � :# ����� # � � ��� �������# 4 � ���$' ����� � ��

�� ��D� �) �� ���7��� �� ��� ��&������ )����)� �����)� �� ����&����)���

��� ��)���� ��!�������"��# � �%# %55&%�'

4��� ��# � :# ����*# B ( ��� (� �# 4 ���51 � � ��� � �� ����2 =����� �

� �� )���)�� �� ��������� �� �� (���� ����� �� � ����� ���������� ��

����������# ���������# ���� )� �� ��# 9�����# "" ��&�6�

4����� �� �# . 4 ��� �+ ����# 9 ���'� : ���� � �� �� �� )��"� ����� ��

� �� � "�� �� ��)* �� �� � ��� � �� �� �� ����������� )��2 ����� ?�� ����

����� ���� ���� $ ��� ���� �������# >�� ����2 �� ������� �� ��# �#

"" 0'�&0'1

4�� �# ! � ����$ .� ���� � ���� � �� �� �� �2����) "��" ��� � �� ���� 82

�8������ � ����� ��!�������"��# � ��# �&0�

4�� �# ! � ���'0 �����) =� � )���C� ��� � ������� �� �����) "��" �7

�� � ��� ���)*� �� �� �����< �� �� ��)�� � ��"� �� @ ����� ��6����# �#

0�&0�

3�������# 3 ����� ,������ ������� ���� ������������ �/��� ���� ���� ����� ��

���6 9 )��� "� � �� � �� �� ���� ,������ � )������2 ���� � �) #

������# � A�� ��8���� � �� -��= ���� ( �� )���)�� .������� ! "���

�0�0��7�

3 # ! ��� ���"���# / ( ���5� �� �"���)�� � ���� �� ���������� � ����

�� ����* ��%� ��� ��� ������ 5 � 1�%

3 ��� �# 4 ���'1 � ���)�� ��� ����;����� 8 ����� )�"�)��2 �� � " �����������

�� )��2� ������� �������6 ��� ���������� �� ����������� ���) ����# ��*

>�� ����2# ������ - � "" 1�&��

3��*# / 4 ��� �� � � � �� # � ����' � � ���8� � ���� �� � � ����

���)���� )�"�)��2 �� "�� � ��� � ���� )��2�# ,�� 5��%# ����� C������� '���4

�����6 ����� /������# � A��# "" %%5&%1'

3�"" +��# � B ���1$ � ������� )��8����� �� � �;���� ����&)��"� �����

� ���������" ��� �� ������� � )���� ��� �� )� ����� <�� ���� ����� ����

���� $ ��� ���� 1�������� # "" %0&%5

3���� � + # , ����� ������ �� ���� � ��+ ���* � ����� � �6��# ��#

0%�&01% ����� ��� ����������� ��� ><

9���# � � ���'1 ��� ��&������ ������� �� )��2 �� ������� � �� �� �����

��� @ ���� ���� $ ��� ����# �� ��:�# �6%&�%0

����� ������ �� �������� �� �������

��#

Page 243: A short course in foundation engineering

9���# � � ���'� �� "� ��)���� �� �� ���� ��� ��&������ 8 �� ���� �� ����

������� � )��2� ������ ������� � �� �� ��� ��); �6������� �� �����

�������� ��� ������������� �� �������6 ������������ ���6�# -��= ���� ( �7

� )���)�� .������� # ,���# "" �1&��

9��8 # � B ���'1 : ����� �� ��������� � ��� � �� ����� ��� @ ����

���� $ ��� ����# �� ��:�# 1%&'5

9��8 # � B ���5%� �� ��)����� �� ���� ���� ���� ��!�������"�� � �0#

���&060

9��8 # � B ���5%8 >"7��7��� � ����� �� �� ��������� �� ��� ���� ���

� �����8����2 �� ����� ����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����#

����-# >��! -�� ��) ���� : )� @ ��� �����# # %&1%

9��8 # � B ��� B������# ! � ���'� ���� ��������� 4��� B�� 2 ���

����# .�)

9�������# � � ����� '�� ���������� �� ����� ��������� ��� �� ���#

>�� ����2 �� ���8����

9 2# 4 � ���56 ����) "��� � ���� �� � ����� )��� �� ���� )��)� � "�� �

������ ���������� �%# �5&��

9��# � 3 ��� �����# 4 � ���51 ������) � ��� � �� 8 �� ���� �� ��� �� �

������ ���*� ���� ����� ���������� �� ����������# ���������# ���� )�

�� ��# 9�����# "" �6'&�6�

9�# 3 L ���'� ���8����2 �� ���" � �� ��������"�) ����� ����� ��� @� ���� ����

$ ��� ����# �� ��:1# $�&�6'

92���# � ��$5� �������� �������� �� ������6 :����2# 9�����# "" 1�&10

92�� �# 4 ��� ���)��# 4 : ���50 �������� ��� (�G������� �� �����������

��� ��%������� � "���� �� �� �� �� ����� ����# >�� ����2 �� ����������#

� �* � 2# ��� �������

:������� � � B � ���5% '�� ��������� ����� �������� �� � ���� ����6 ���6

���� +���� ,6�� ������ :���� �� ���# >�� ����2 �� ���� 2

:�������# � ���5�� 9��� �� ���� � ��� �� � ���� �� "��" ��� � �� �����

?���� � )��2� ����� >�� ���������*��- 3������ ����� �� ������������

��������# "" �$6&�$�

:�������# � ���5�8 �� �� �� ��� ���� �� ����� ?���� � )��2� �����������

�� 1����� ������� �6������� �� ������*������ ����%���� �� �����#

���������# ( � ������# / �� 27��7���� �# "" ��&'$

:�������# � ���5�) 9�8������2 ��� �� ���� � ���� � ��� �� �� � ���7

������ ������ �� 9����� )��2 ����� �6��� ����������� �� ��������� ���

����������# :������ ���� : )����)� ��� ���������� ����� ����

��)� �2# � "���� �� �� �� �� ����� ����# >�� ����2 �� ����������# ""

5&�5

:���� =�# : � ����% ��� ��������������6 �� ��������� ���� ��� �� ���#

>�� ����2 �� ���� 2# (��������

:���� =�# : � ����1 �� �� �� � �"�2��)� �� � ��� � �� "� ��)���� �����

?�� ���� �������� �� ���� ������ ��� ���� ���� ���� ���* ��# !��� ����#

# "" %%%5&%%%�

:���� =�# : �# /�" # � � ��� ���2���# � ! . ����' �� �� �� �����)

=� � �� �� � � ��������� �� ������ ������ �� "��?� � ����� ����� ��%�

���� H�������� ����I ���# �"���# $1&��

:���� =�# : �# /�" # � � ��� ���2���# � ! . ����5 �� � �� )���)��

��� �� ������ ������ �� � � ���� � ����� � ����) � ����� ����� ���4

��6���� �� ���������� ������6# ���� � : :)����# : ���� ����# � 4

����������

��$

Page 244: A short course in foundation engineering

� ����� ��� ( : ! � ( �� ��) ����� ( �� �" )��� ��8��)����� -�

�0# ��%&�01

:���� =�# : �# ���2���# � ! . ��� ,=�# L �0666 �� �� �� ? �� � �7

"�2��)�� � )���C� � �� � � ���� � �� )���)�� ������ �� "���� � �� �����

����� ��%� ���� H�������� ����I# �� 4��# %�&10

:)�� ����� ����� ��# .�) ���'5 �������/ � �������� ��� ��������������

���� �������6 ! "��� � )���� ��)��� � ��� )�� ��� �� ������� � �� )���)��

�� ����������

:)�� ����� � ���50 � ���� ��� " �������) �� � " ����������� �����

��� ���������6 ����� �� ����������� �� ���� ��� ���� ���������

����������� ,���6���� �������# �# "" ���&�1�

:)�� �����# � ���51 � ���� �� � " � � ������� ��� � ��� ,) �� ����)��� �

����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# ��� �5# 56�&515

:)�� �����# �# ��)��# . � ��� ����)�# B 4 ���'� ���8� �� �� � ���� ���

������������ �� ������� "�� � ����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# �

��:'# �1��&���1

:)-���2# 4 � ����' ������ ������� �� "�� � ����� ��� @� ���� ���� $ ���

���� ��" � �16 ��:0

: ���# � � ���'% ���)������ �� � ��� � ��� �� �������� ����� ����� ���

����� ���� ���� $ ��� ���� 5��������# �# "" 5�&50

: ���# � � ��� -�A��# . 3 ���'� ���"������ �� �� ���� � ��� ��� ��������

����� ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �����# �>-,�# �����#

�# "" 1��

: ���# � � ��� ���8 ��# � , ���56 � )��"������ �� �� ����� ���� � ���

�� � ���� )��2 =��� ��8������2 � ��� ��� �� � ��� � �� �� ��� ���*� ����� �����

�� ���� ��%����������� �� ���� ��� 1�� �# .��# 9�����# "" �5%&�5�

: �;� �# � 3 ���$$ � )��"�� � )������� � �2������) ����A��� � ����� �2�� �

��%����� '���/��� '������ �� ���� ��� 1�� ���: ��� �55# $0&�1

: �;� �# � 3 ����5 �""�2��� ��� �� � ���� � ������ ����# 4��2#

9�����

: �;� �# � 3 �0666 - �� �����) ��� )����)� �������� 82 ������ ������ ��

"��?���� ����� �����) =� � �"�2��)� D� �� A���� �����������%�

A����� .����� ( �� )���)�� ��)� �2# - = � ���

: �;� �# � 3 ��� /��* �# � ����0 �� ��� ��)�� ��)��"��) ���� )������� �

� �� )���)�� � ����� �2�� �� ����� ���� ����� ����������� ��� ���������

�����

: �;� �# � 3# ������# / ��� �� � �# ! � ���55 � � = �2�� � ��� ����7

����)���2 ���������� 36 )������������ ��� 36 �= ����� �� �� )�� �������

����A��� ) �� ��!�������"�� �� �1# ��%&��'

: 2 ����# ( ( ����% �� 8 ����� )�"�)��2 �� ����������� ��� � )) ����)

��� ��)��� � ����� ����� 2�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# 3�����#

.�,�,:��# F���)�# �# "" 116&11�

: 2 ����# ( ( ����' � � ������� � ��� ��� 8 ����� )�"�)��2 �� )�� ����� ��

����� ����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# �� ��:�

: 2 ����# ( ( ����� ���"�)���� �� ����� ��� 8 ����� )�"�)��2 �� "�� �

����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# ��:'# �&0�

: 2 ����# ( ( ���'� ������= ����������� ����� ��� @� ���� ���� $ ���

���� �� ��:0# 0�&%�

: 2 ����# ( ( ���5' � ����� ��"�)��2 ��� � ��� � �� �� ��� �����������

����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����# ��� �%# �&0�

����� ������ �� �������� �� �������

���

Page 245: A short course in foundation engineering

:���# : ! ���50 � � �� � ���� ��� �� ����)����� ��� ����2 �� 8�� � "�� �

��%� ��� ��� ������ 5�� � 1�%� 15'&1$6

:����# ���)���# : �� �# ��� !��� �� ����$ ����2 �� � " ���� ���8���;�����

82 ���)�� ���� ������ 1����� ��� ������ �� J���� ��� (�� � � "���� ��

�� �� -� 2

:����2# ! � ���5� ��8��*� ��� )������)� � �� ���� �����������G � ��� 7

� �� ����2 �� � �������� 1����� ��� 9>7# �!9 ���=����� # 0' ""

-�;�����# � ��� ���*� # 3 / ���$1 .� ���� �� �� =� ��)��� � ����

�" )���� ����2��� �� �����) =� � ����� #�� 5���� ����� �� ����"�� �

����������# % %�&%$

- =���*# - : ���10 ��G����� ������ ��� ����������� �� �������� �� �������

����� >�� ����2 �� .�������# ��� �A" ��� ���� ������� ���� ��� -� %%$

��� ����������� ��� >### -��= ���� ( �� )���)�� .������� # ,��� ���0<

3�������# 3 ��� -����# � �A��� )�"�)��2 �� ������� "�� � �� )��2

9�)��� # � ��� (������# � >�) ������2 �� ��. "���� � �� ��� "� ��)����

�� �A��� )�"�)��2 �� "�� � �� ����

3�������# 3# /��� �# � �# �2 �*# ! ��� 3���� � -(.J� "�� � ��� ��

���8���* ��� � ��� & � � = �� � ����� "��) ��� � ��� � �����

-�=�)*�# �# 3�������# 3 ��� �"��� �* ���"������ �� � ) �� � ��� �� ,�

)��2 ��� ��"��)������ ��� � ����

3�������# 3# 3���� �# � ��� -�=�)*�# � ! �"��� �� "�� � �� ���� )��2 ���

���� � "����� �� �����) ��� )2)��) �A��� ������� 8�� � �� � ) �� ������� �7

� � "�� ���� � ���

-�����# � O ��� � �����# 9 ���51 � ��� � ��� �� 8�������� ����� � ��

������2 � �7)��������� � )��2 �� B �� �� �= � � ����� ����� ����������

�� ���������� ���������# ���� )� �� ��# 9�����# "" ��'&�00

-�������# ! 9 ����� � ����� )�"�)��2 �� "�� � �� )�� ����� �� ����� �����

��� @ ���� ���� $ ��� ����� ��:%# �&%�

,*�����# :# ������# �# ��* ����# 4 ��� 3���*�8 # , ����$ 9��� � ��� 7

� �� 8 �� ���� �� ������= �������� �� )��"� ���8� ���� � "����� ����� ����

����� ���������� 7## ��*2�# 1%�&116

���� �# � 4 ��� ������# 4 ( ����5 ��� �8� � ������ �� �� �������� " � 7

������� � �� ��� � )��� ������ �� �� � �� =��� � � = " � ���� � � ����� 9��

���� ����� ���� ���� $ ��� ����# ,�����# ���� �=����# 9�����# �# ""

0%�&0%'

����2# ! / ( ���5� � ��� )� � ���� �� ��������� � ��� � ��� �� ����� ����

��� ��� � ����� �6��� ����������� �� ��������� ��� �����������# :�������

���� : )� @ ��� ����� ��)# ����������# "" 0�&%5

����2# ! / ( ��� �=���# � B ���55 ��� )�� ��� �� : ����� �� ���)����7

��� �*�� ���)���� �� ��� � ��� � �� ���� ���2 ������ ���������� �� �%#

01&0'

� )*# ! � ����$ � ����2 �� �� )��"����� 8 �� ���� �� ���)���� ��� �D���4

-�6 1������� ����� ������� 1����� ��� 2? B���������# ��< -�������

! � ��)� ����)��

� )*# ! � ���'0 ��� ��� �)� �) �� ��8�����) ���� ���� ��!�������"��

��# '6&'$

� )*# ! � ��� ��;����# � ! � � ���'� ���)������ ����� ��� @� ����

���� $ ��� ���� � ��:%# %6�&%6�

� )*# ! �# /�����# B � ��� �����8���# � / ���51 ���������� �������4

��� 4��� B�� 2 ��� ����# .�)# ��1 ""

����������

���

Page 246: A short course in foundation engineering

� �� �� �# 4 /#:����# 4 � ��� L����# � � ����% /������)�� � ��"� �� ���

��� ��� �� �� �� )��� �� ��. � ���� � ����� ��� �A����2 ���� � "�� � ,��

5��5# ����� <&�� C������� '��������6 ����� D������ '�/��# "" 0�%&0$�

����� ��# ( ��� -�� �# � � ����5 .�D� �) �� "�� ��� ��� �� �� ��������

� ������) � �� � � " ���� ��2 � ����� 9�� ���� ����� ���� ���� $ ���

����# 9�����# ���� �=����# 9�����# �# "" �0&��

������# / ( ���5� � �� ���� �� ��� ����2 ���� � "�� � ����� ��� @� ����

���� $ ��� ���� ��:�# 5��&5%� ����� �# ����� "�� �G 5%%&5�� �����

0# "�� ����"�

������# / ( ��� �� ��# � / ���51 ������ ��������� ��� ���� ��� 1��

��������� 4��� B�� 2 @ ����# - = L��*

������# / ( ��� :��� �# - � ���'� �� ����2��� �� ��=����� �� �� 8 ��7

��� "�� � ����� .�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �/���# �)�)� ���

: A�)��� � : )���)� � �� ���# �# "" 06%&06�

��=�� # B ����5 ���� ��������= �������� ��� ������������ � @ �- �"��#

9����� 106 ""

!�����"�# : � ����� ��� �� )������)�����

!�����"�# : � ���:��"�2# � � ���$� ����� )�"�)��2 �� ��� � "�� � �� )��2

����� >.�������� C������� '��������6����������#D������# �# "" %5�&%5$

!�2����# ( �# ��=�� ��# � 9 ��� 9�+*�� *# : 4 ���5� �� �� )� ��

���"���� �� �� ������� � ���� "��" ��� � �� � 9 �� ���� �������� �������4

����� @# �# �1'&��5

! � # 9 � ��� :����)*# / ����' -��7��� ������� ��������� ��� ��� ����2

���� � "�� � =��� ���� ������� ����� � "��"�������� �� � "�� #�� '�/��

����� ���� ���� $ ������� �" )��� ��8��)�����-� 0�# >�� ����2 �� � A��

! 2�����# , ��$$' �A" ��� ��� ���=��� �������)2# � "��" ��2 �� ��������

��� ���� ����� 1�6�� ����� ��# %�1&%'%

!����# � ���'� �A" �� �) � =��� " � ���� � �� =��� "����)���� � � � �) ��

�� ����� ��� " � ������� � �� ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����#

�����# �>-,�# �����# �# " ��5

!������ �# 4 � ���5� '�� ��%�������� ��� ����������� �� � F���� �������

������� ��� ��� �������� �� ������������ �������� ��� �� ���# >�� ����2

�� ���� 2# (��������

!��)� # 3 /# �)��? ��# � - ���B����# � � ����$ ,� �� 2� ����� �� �����

��!�������"��# � ��# 00&�0

!�= # � B ���'$ �� ��D� �) �� � �����)�� � ���� � �� )��2 � "����� �� ��

� ���� ��� " �������) �� ���� ������ ����� ����� ��%� ����# ��""� � ��

��" � 56�$�# 50 ""

!�= # � B ���50 �� � � ��) �� ���� ��8��) �� ��� �� ��������� "��)��)

�0�� !��*�� 9 )��� ��!�������"�� �� �0# ���&%66

!�= # �B ��� ���� �# 9 ���'� ������ �� ���)������ ��< .�"�����) �� ��

��� �� ����A��� � ����� ����� ��� @� ���� ���� $ ��� ���� ��# �6�&�6'

!�= # � B ��� ���� �# 9 ���'' � � = )������������ ) �� ��!�������"��

��# �'0&�56

!��� �� # � � ���11 ! ������ �� ��������8 � ���"���� �� ��8������2 � �����

'����� ��� ���

����� ���# ( ���50 '�� ������������ ��� ���� /��������� ��� � �# 1'1 ""

����� ���# (# (������ # / ��� (� ��2# 4 ���51 >������ � ��� � ��� �� �

8������� �� -����� �����) ����� ����� ���������� �� ����������# ���4

������# ���� )� �� ��# 9�����# �0%&�%�

����� ������ �� �������� �� �������

���

Page 247: A short course in foundation engineering

��=���)��# : ���5� �""��A���� )��)������� �� � ���� �*�� ���)���� �� �

"�� ����� ��� ����������� � �%# %�&1�

�)�� ������# 4 / ����% ���������� �� ��� )������������ 8 �� ���� ��

)��2 ���� ��8������2 � �� � ����� '����� ���# ��# � "���� -� %��

�)�� ������# 4 / ����� �� ��������8 � )������������ 8 �� ���� �� )��2

'����� ��� -� �06# ��" � 055�# "" �06�&�0%%

�)�� ������# 4 / ���56 �����) )�� �� )��"�� �����) � ��� � �� � � ����

����� ��� @� ���� ���� $ ��� ���� �� ��:%# �6��&�61%

�)�� ������# 4 /# /������# 4 � ��� ���=�# �! ���5$ .�"�� � ������

��D� �) ��)��� �������� ����� ��� @� ���� ���� $ ��� ����#

��� �(�$# ��%�&��%�

� �"� # ! : ��� !��� �# B 4 ���$1 ����� )�"�)��2 �� ��� � "�" "�� � ��

)��2 ����� �6��� �� ����6��� ��� (����� �� ���� ����������� ���� -��

��� �����# ��� ����)��)�

� ����# � ��� 4 ������# ! � 4 ����� �� �����) � � �� �� 8����� ��

A)� ������ ��!�������"�� � ��# '0&56

������ - � ����5 � ��� � �� ����� � �� �=� ����)��� � �� -��=�2 ����� 9��

���� ����� ���� ���� $ ��� ����# 9�����# ���� �=����# 9�����# �# ""

1%�&1%'

������# - � ���'% � ��� � �� ����� � �� � ��� 7���� 2 �"���� �� 8�������

�� I* ��8��H � �# ,��� ��� ����� ���� ���� $ ��� ����5��������# �# ""

�5�&���

������ - � ���'5 ���)������# ����� �������� ����� C���# � ����� 0< �� ��

��� ���� �� ����� )��2# "" ���&�'6

������ - � ���5�� �� ��� �� "��� � ���� �� � ��� � �� ����2��� �""�� �

�� 9����� )��2 ����������� 1����� ������� �6������� �� ������*

������ ����%���� �� �����# ���������# ( � ������# / �� 27��7���� �#

"" 01�&0�0

������# - � ���5�8 ���)������# ���������� �� ����%���� �� �����# .��#

9�����# " �1

������# - � ���51 ( � ��� ! "���# � ����� 0# ����� ���� ���������� ��

����������# ���������# ���� )� �� ��# 9�����

������# - � ��� ���# - - ���'� �� ��D� �) �� ��� ��� ��� �� � �� ��

��� �� � ��������� )����)� �����)� �� 9����� )��2 ����� .�� ���� ����� ����

���� $ ��� ����# �/��� ���6# �)�)� ��� : A�)��� � : )���)� �

�� ���# �# "" %'�&%55

������# - � ��� ���# - - ���56 � ��� � �� �� ����)��� � �� )��2 =���

"����)���� �"����� �� 9����� )��2 ������� �������6 1������� ���������

������ 1����� <<# �� ""

������# - � ��� : �;� �# � 3 ���51 � ��� �� �� "���)�"� �� �� )��

��� �� ��!�������"�� ��# 0��&0'�

������ - � ��� /�A� 2# : � ���5� '�� ������ �� ������%� � �� ��������

�� ��� ������� �������6 �� ����� �� �������� ����� ��� �� )������)�7

����

������# - �# !������ �# 4 ��� /����82# � � ���51 ���)������ ����� �����

���������� �� ����������# ��������� ���� )� �� ��# 9�����

�* �"���# � B ����� �� 8 ����� )�"�)��2 �� )��2� �������� 1�������

��������# �������

�* �"���# � B ����% ���)������# ����� 2�� ���� ����� ���� ���� $ ���

����# 3�����# .�,�,:��# F���)�# # " �50

����������

���

Page 248: A short course in foundation engineering

�* �"���# � B ����1 �� "�� "� ���� )� �?)� ��� � ��� �� ��!�������4

"�� �# �1%&�15

�* �"���# � B ����� ���� �� ���� 8�� � "�� � �� 9����� )��2 ��!�������4

"�� � �1# ��%&�5%

�* �"���# � B ���'6 �����?)��) �� � �;����J� )��) "� �� �� )�� ��� ��

���� '����6 �� �������� �� ���� �������� 4��� B�� 2 - = L��*

�* �"���# � B ���'� /���;����� ��� �� � �� � �7)��������� � ��) � )��2

����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �����# �>-,�# �����# �# ""

%��&%�5

�* �"���# � B ���'1 ������ !��*�� 9 )��� < 9���7� �� ���8����2 �� )��2

���" � ��!�������"�� ��# 55&�6�

�* �"���# � B ���'' �������7�" ����� �6��� �� ,���� ����� �����# .��#

9�����# "" ���&��5

�* �"���# � B ��� �����"# � B ����1 ����� �������� �������� �����

��������6 ��� �����������6� �� �6 -���� /������ ��8������� ���"��2#

���� ����

�* �"���# � B ��� :�)������# � / ����' �� ����=�8� � ��� � �� ��

8�������� ����� ����� ��%� ����# �%# 5%5&5$1

�* �"���# � B ��� �+ ����# 9 ����5 � )�����8����� �� �� � ��� � ��

����2��� �� ����������� �� )��2 ��!�������"�� � �1# �'$&�5$

�* �"���# � B ��� ��=�# � � ���'% �� 8 �� ���� �� ������� � )��2�

������ ���"���� ��� � ����� ��!�������"�� �# 0'�&0�6

�* �"���# � B# � )*# ! �# ��� :�)������# � / ����� � ��� � ��

����2� � �� ��A ����)��� � �� ���)��� ��� 9����� ����� ����� ��%� ����#

���� �# � �1# �0�

���# - - ���'$ '�� ������ �� ������ ���� �� ��� ����������� ��� ���������4

���� �� ,����� ���6 ��� �� ���# >�� ����2 �� 9�����

��� � ��� # � / ��� �� ����# 4 � ���50 ,8� � � � ��� � �� �� �����7

���� 2 8�������� �� ������� � )��2� ��� ����� �� (�����= ��!�������"��

��# ��%&�06

�� ��8� �� �# B ���%1 ��� �� ;�� � �;���8 � )����� (�� �������# �# �0�

���� �����# / � ���'% �� �� �� �� ���� � ��� �� ������ �� ����=�8�

8 ����� "� ���� �� )�� ����� �� ����� ������� ��� �� �%

���� �����# 4 � ���51 ( � ��� ! "��� � ����� �# ���� ����� ���������� ��

����������# ���8����

������*�# � ��� ���8�2�# � ����0 (���������� ��������������� �� ����� ���

��� � ���� F��� ��� ���������6 ����� ! "��� �� �� .������� �� .���������

�)� �) # �� >�� ����2 �� ��*2�# � ��# �&�%'

��2���# � B ���1$ ������������ �� ���� ��������� 4��� B�� 2# - = L��*#

566 "

��2���# ! - � � ����� ������������ ���������� ���������6 ���)*�

�)�� ��) @ ���� �������# ���"��� ��� /���# 9�����

� �����# B :# ( �����# 9 � ��� �� ����# ! � ����6 ������� �����6����

0�� �������# ���8���� >�� ����2 �� ��# ���8���� # 556 ""

� �;����# 3 �� �%' �� �� ����� � ������) �� ������� � ����� ����� ����� ����

����� ���� ���� ��������� ���# /�� ��� >�� ����2# � "" �1&�'

� �;����# 3 ���%' � ��� � �� �� ����)��� � ����� >�� ���� ����� ���� ���� $

��� ���� ��������� ���# /�� ��� >�� ����2# # "" 5�&$5

� �;����# 3 ���%� ���� � )����)� & � � = )��"� � �� ���� ���� �)� �)

4�� � ���� �� 9 )��� @������ ����� ��%� ���� -� 5# "" �6'&�1�

����� ������ �� �������� �� �������

���

Page 249: A short course in foundation engineering

� �;����# 3 ���1� >�������8 � )��2 ���"� � �����������8 � )��2� @������

���� �� ��%� �� �� �%# 0��&0%�

� �;����# 3 ���1% '���������� ���� ��������� 4���B�� 2 ��� ���� 9��# ��6

""

� �;����# 3 ���1$ ������� ���)������ ��< ���������� "� ���� ��� � ��� 7

� ��� �� 8�������� �� �������� ��� ����� ����� <�� ���� ����� ���� ���� $

��� ����# 1�������� �# " ��$

� �;����# 3 ��� ! ����)# 9 ���%1 �� =��*��� ���R )� �"������R � � � �� ����

F ��# �R �� � ���� C���� A���# ��# "" �&�

� �;����# 3 ��� � )*# ! � ���1$ ���� �������� �� ���������� ���������

��� ������# - = L��*# B�� 2

� �;����# 3 ��� � )*# ! � ���'5 ���� �������� �� ���������� ���������

0�� ������# B�� 2# - = L��*# 50� "

������ �*�# � ��� (���� �# 4 - ����� '����6 �� ��������6 :)(��= /���

��*������# 3# 3�=�2���# �# ������# � ��� :�2�� ��# L ����� �� � � �7

�������� ���� �� ��2 ���� !�2� ��� =� � ���� ����� ��� �����������#

��0# ��%&�'%

���������#: 4 ����5 �� ��� ���� �� "�� � ��� � �� )��2 ����� ����� 9�� ����

����� ���� ���� $ ��� ����# ,�����# ���� �=����# 9�����# �# "" ''&5�

���������# : 4 ���'� ���������� (����� ��� ������������� ������ ��87

�������# 0�� ������# " 5$�

���������# : 4 ���56 1������� �� ��� � �� �������� �� ����� (��%�� ���� �����

���6� �.!.� ! � ��)� ! "���

���������# : 4 ���5� ��� �� )�� �� "�� ��� ��� �� �*�� ���)���� �����

����� ����%���� �� �����# .��# 9�����# "" �65&��1

������#: ����� ���������� �� ����)��� � �� � �7)��������� � )��2 ��2 �� ��

��� ����� ��!�������"�� # 0�%&0''

� D���# ( ���51 � ��� � ��� �� ��� � � 2 ����� ����� �� .���2 ����� �����

���������� �� ���������� ���������# ���� )� �� ��# 9�����# "" �%0&�%$

��+�2 ���2�# L - ��� ��)��# 4 � ���50 � � = =�2 �� "� ��)� )�"�)��2 ��

"�� � �� )��2 ����� 9�� ������ C������� '��������6 ����������# �# ,��

��" � �5� $# /������# � A��# :�2 �&%# "" $'�&$51

B�* ����# � ! : ���56 � )��"������ �� �� � ����� �� �������� ��� �� �7

�������� � ����� ������� �� � ����� �� � � ���� � � �� )���)�� �� ���������

�� :���� ����* �� :�������# -�����* ����� ����� �� �� ���� ��%�����������

�� ����� ��� 1�� �# ������� ( �� )���)�� ��)� �2# .��# 9�����# �5&00

B��* �# 9 3 ��� ��� ��# � 9 � ���5% ������=� �� )��� � ��� ��)��� �

"�� � ����� #�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ���� ����-# >��! -��

��) ���� : )� @ ��� �����# ���# "" 0�5&0'0

B���# B / ���5� ��� ? �� � )���C� � ��� ��"�� ��� ��� �� ����������

��� ���� ���� � ���� ����� 1����� ������� �6������� �� ������*

������ ����%���� �� �����# "" '5'&'$0

B���# B /# �������# 4 � ���(������# ! B ���'$ ( �� )���)�� ��� ��� ��

�� � ��� �� :�������# -�����*# ��� � ���� "����� �)) � �������!�������"��

��# %��&1%�

B���# B / ���'� ���"��) � ��� ��� ������� �� ���� �� 8 � ��� � ����

A)� ����� �� 9����� ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �����#

�>-,�# �����# �# "" 51�&5�%

B �� �8 ��# - ���0' 4�����2)* � 3�� ������� +������ � '� � '��� � A��� ��

A����� �# "" 0�&0�

����������

��

Page 250: A short course in foundation engineering

B����* �# � ���56 '��(����� �� ����� ������������ � ������ �� ��# �$$ ""

B����* �# � ��� ���* # ! B ���'' �� �� ��������� �� �� ����� ��� 8��

� ������) �� ���� 8�� � "�� � �� 9����� )��2 ����� ����� ,���� ����� �����

.��# 9�����# "" 5&1�

B��* �# � � ���51 � ������������ ����6 �� � ����� ����� ���� �� +����

,6�� ��� �� ���# >�� ����2 �� ���� 2

B���=���# ! 4# 9����� �# ! ��� �������# 4 � ���'� ��� ������� � ��� ��

����� )��2� ����� &�� ���� ����� ���� ���� $ ��� ����# �����# �>-,�# �����#

�# "" �55&�$1

B����# � � ��� ���"���# � ���50 �� ����) � ������ �� � ����� �8��*� ��

���� 0< ?��� � � �� )��"�������� ���������� �� ����������� �� ����

��� ���� ��������� ����)��� �# ����� # ���# "" '�&5�

B����# � � ���50 ���)������ �� �� � ���� ��� " �������) �� � "

����������� ���������� �� ����������� �� ���� ��� ���� ���������

����������# ������# ���� # "" 0%�&0%1

L����# � ( ����� :���� ���������� ����� � D������ �� ������� ���

C���� ����������# �# �� 5 4��� � / �8�)�# �� (��� ��8������� ��

"" 11'&��'

F � ��# 9 ����5 ���������� � ���� ��� 8 �� ���� �� ��= � 9����� �� �7

�)��� �� : A�)� ���2 ��!�������"�� �# ���&�%%

F � ��# 9 ����$ ������������� �� : A�)� ���2J� ��)���) )��2 ����� �����

����� ��� ���������� ��������# ���:# ���# -� 0%0# " 0$

F � ��# 9 ���'6 ! ��)���� �� "���� 8 ����� )�"�)��2 �� "�� � 8 )��� ��

� ���� ���)���� ����� >�� ��� �������� ����� ���� ���# : A�)�# # ""

��1�&���0

����� ������ �� �������� �� �������

��!

Page 251: A short course in foundation engineering

�����

����� ���� ��� � � ������� �� ���� �� ���

������� ����� � ������ ���� ��

��������� ����������� �������

����������� �!

����� ��" �������� !��!��

#�� ���$ � ��� �� ������

�%����" ������ ������ � � ��� ���

��� �� �������"

��������� &����� �'(

��������� ����'

������������� ���� � � �

����� �� ������� ��� �' � ���

�%������� ������ �� �!� �''��'�

����� �� ��� �� ��� �

���� ��� �'�

�������� �!��'�� � �� � ���

���" � ����� �''��'�� ���

� ��� � ��� ��� ��� �

�������� � ������ �'��(

������� �''��'�� �' � ���

������ �� �''��'�� ���� �'(��'�

���� ��� ��� ����� ����)� � �

�� � ��� ��� ��� �

��� ��*�� ��� ���� �'�

���� ���� ����� �(!� ���

������ �!!��!�� �� ���� ��

� ��� ��� �')��'(

�����" ����� �� �'���'�

��� ���� �� �''��'�� ���� �'(��'�

���� ��������� �)��(

�+� � �������� �''��'�� ���

���� ��� ��������� �'�

�������� �(��'(� �� ���

� ����� ��� �� �''��'�� ���

��� ��� ��� ����� �'���� � �

&� ����� ���������"� ���� � �

���� ������� �'�

��� �� � ��� �� �(�� ��� ���� ���

���������� �!

�� �� ������ ������!� �!���!�� ��� ��

� �������� ���%� )�

����� ����� ��� ����� )

��� ����� ������� �)�

�� ��� �������� �!� ��

������������� ��'� ��)� ���

���"�

��� �� �������"� ������ ���

������������ �'!���(

�������&� �� ���� �� �(� ��� ���

�������� �')

��������� ����������� �(� ��

� ����"������������� ��� )�

�&� ������������� ��� )

������ �������� � � �!

�� ������ � ��� �� �

���������� �'!���(� � )

������ �������

���� �� ����� ������ ���� ��

��������� �(� ��

�� ��� �%������ �'��

�� �� �������� �' � ���

���� ����� ���� ��

���� �� � ���� ���� �� �(���

����� �� ��� ������ � � ��� ���

� ���� ������ �� �'� ��

������ �������� ����!

����������

������������ ��)� ���

�,���� ��� ��

������ ��'� ��)

���������� �)(� ���

������&� ������ ��!��!�� �������� �� ���

���

���������� ��������� ���� ���

���� ���������"� ��)���(� ��)� ���

Page 252: A short course in foundation engineering

���� ������ � !� ���� �)�

������ ) �('� ��� ��� ��

��� ��� ������ ���� ���� ��(����

��������"��� ����� (�

������������ �'�� ���� ��'� ���

���������� ��)� ���

���� ���������"� ��)���(

�� ���������� �'���'�� ��

� ��� "� ���� �����) � ��� ��� ����

��� ��

-� .����� �'����(� ��� ��� ���

/����� 0 ���� 1�&�� 2/013� ��� ���

��

�� ��� ���� ������� '�

�� ����� ����� �� � � ���� ��� �� � ��)�

���

/4- �������� � ������ �)� ��

� ������ ������� !�)'� �� �

/01 ��� /����� 0 ���� 1�&��

������� ��� �!

���� ����� ������ �)���)�

��� ������� �������� ������ �(

����"�� ���� ������ � !� ���

5��� *� �!�

������ �� �� ����� � �()��((� ���

����� � ������ ��� ��� ��� �)� ��

����� ��� ��� ������ �� ��� ��� �)��(� ��

����� ������ ��

������������� ���� � � �

� ���� ������� � '� ���

� ���� ������ (��(�� �

� �&� ������ ��(����� �����!�� ��

5��� ��� ������ �)�� �( ��(�� ���� �!�

����� �� ������� ��� �' � ���� ��������

��

�������&� �&� � �� � ��� �� ��'�����

���

�������&� � ��� � ��� ��� � � �

�������&� �� ���

���������� !��

�������� ��

����*����� �!� � ��

��� �� � ��������"� �� � �

�� �� �)

�� ������������ ��

������ ��� ��� ���� ��� ��

� �������� )�!

��� � �� � ��������"� �� � �

���� ������ �

�� ���� �� ����� �� ��

���� &� ������� ��� �!

������ �������� ����!

�������" ����� � ������ ��'� ���

������� ���� ������ ��'� ��� ���

������� � ������� ������� �)���('

������� ����������� ���!'� ��

������� �� ��� ���� ������ �!���

������� ���� "� ����!

����*����� �!� � ��

�%��&������ !'�!�� �� � ���� '�� '�

�%�����6���� ����� ����� ��

��� �� ��� ������ �� ����� ��"

���� ��� ��� �� �������"� �'�

���� ���� &��� (��(�� ��

����� ������ ����������� (��()

,�%���� ������� �!� ��

�������� �' � ���� �')� � (�� �

��� �� �������"� �!��'�� � ��

� ���

������� � ������ ��� ���!'� ��� �

���� �������� �')

�+� �� �!� ��� �''��'�� ���

�� ��� �' � ���

� ����� �� ������� �)� ���� ��� ���� �!�

��

������� ����� ��������� �(

������ �� ����� ��"� �'

�����"����� ��������� �)���� ��

����������� ����� ��� !��!�

������ ������ �������� !

� ��� ��������� �('����

� ��� ������ ������

��� �� �������"� ������ ���� ��

������ �!������ ���� ' � ��� ���

�����&� �����"� �(!��(�

���������� ��!����

� ��� ������� � ��� ��� ��� �

� �� ��&���� ����� ��� ����)

� �� �������� ���� ����� !�����

��� �� ��� ��

� �� ������ �������� ��� ��

����� ���������� ��'

���&� �� �%��&������ !'�!�

���� ������" �������� !��!��

7���" ���� �� ���� ��'� ���

��� ���� �� ���������� ������

���

Page 253: A short course in foundation engineering

��������� ���������� �����

����� ��" �������� !��!��

���"�� �(� ��

����� ��� ��� �)��(� ��

�������� ���!'� �� ��� � �

���&� �� �%��&������ !'�!�

���� ������" �������� !��!��

�,��� ����������� ��� ��

� ���� ����� ���������� !��!��

�� �

������ ������� �''��'�� �' � ����

�������� ��

�������� � ������ �'��(� � �

�,��� ��� ��� ��� ��� ��� ��

����� ���� ������ � !� ���

��� ��� ����� ����� ()

���� ��" ������� '!� ��

��� � ��� �� ���� �� )� ��

��� �� ����� �� ���� )� (� �

8��� ��� �)���)�� �!����'� ��(����

���� ��� " �� *� ���������� �))

�� �� ����������� ������ ��(����

���� �� ��,������� ������ ��!����� ���� ���

���� �� ������ ������ ��)� ')� �� ���

��� ���

���� ����� �������&� �� ���� �

���� ���������� ������ �!)� ��

������ �������� �!���� � ��

������ ������ ������ ')� '!� ��� ���� '�

��� �������&� � ��� �

�� ������ ������!� ��

&��� ������ ��'� ���� � �� ��

��� ���� � &��� �)�� ��� ���

���� ��� ��� ����� ����)� � �

�� �� ��������"� ��

��� ���� ������ �

������ �� ���������"� !�� �

����� � ������ �)(� ���� �)�

����� �� � �� ��&������ ����)

�� ������� � ��� ��� ��� �

������������� ������ ������!

���&���&� �����+��� ��

���� ������� �)�� ��

� ����"������������ ���"�� ��� )�

9/: ��� �&� ������������ ����

������ � ������ ��� ��� ���� ��� ��

��� ��*�� ��� ���� �'�

�&� ������������ ���� 29/:3� ��� ) � !(�

���* �� ����� ��)'� �

�� ������������ ������ ��

��� � ' ���"���� ��� � ��

����� ��������� �� � �

��� �� �������"� �!!��!�� ���� ��

�� �� �"��� ������!� �!���!�� ��� ��

���� � ��� �"��� ������!� �!���!�� ���

��

������� ��)���(

������������� ��)� ���

��������� �� ��������� ��)

������&� ������ ��!��!�

�� ��� '�

� �&�� ��(����� �����!�� ��� �!����(

����� �� ������� �������� ��

�������&� �� ���� �(� ��� ���

�������" ����� � ��'� ���

�%������� �!���!�� ��� ��(�����

��� '

�%��&����� '�� '�

���� � ��������� ���� �� �

�� ��� ����� ���� ��'

� ��� ������ �!������ ��!�����

���� ' � ��� ���

� ������� � ���� �� ��(� ��

� �� ������ �������� ��� ��

����� ���������� ��'

7���" �� ���� ��'

���� ��" ������� '!� ��

8�� �� ���� �!����'

�� �� ����������� �"��� ��(����

���� �� ��,������� ��!����� ���

���� �� ������ ��)� ')� �� ���

��� ���

������ ������ ')� '!� ��� ���� '�

�����&� �*� � ������ ������)� ��� ��

������������� �"��� ������!

������ � ������ ��� ��� ���� ��� ��

�&� � �&��� ���

���������"� �!� ��

������� �� ������� �'� ��

�*�� ������ ��(� ��

����� �!'

���������� �������� '�� '�� ��� ���

���� �� ��������� �!!��!�� �

����

���

Page 254: A short course in foundation engineering

����� �������� 2��������� 3

��� ����� ��

����� ������ ���� ' � �� ��

����� ����������� �"��� ���

���� ������� �'

����� ���� �� ������� ���

������� ���

����� � ���� ���� ����� �!�

����� �� ������ ��'� ��

�� ��� ������� '�

������� ')� ��� ��� ���

�"���� �� ���!

������� ���� �� ��������� ������!�

�� ��� ���

&�� ���� ������� '�� �'

���������"� ((� ��� � � � �� ��� �!� ��

������������ ������ (!� �� �(���( � ���

4�����$� ����� ( � ��� !�� � '

�� � ���� � ��� �� �� �� �� ��

�� ����� ����� � ���� ��

������� ��� �!

���� ������� ��� � � � ��

�%������ �'��

������ ����� '� ��

�������� ���� � ������ �!� �

��� ������ �(���

���� �� �� � ��� ������ �)��(

���� &� ������� ��� �!

�� �� �� �� ����� '� ��

&� �� ���� �� ���� �� ��

�������� ���� � ������ �!� �

� ������������� � ��� �� �� � ����

� ���)�

� ����� ���� ��� ������ ���

� ������� � �� ����� � � ���

� ��� � ����� �!���

� ��� ����� ��� ��� ������ ���

������� �� ������� �'� ��

�*�� ������ ��(� ��

��� �� ���������� �)���)

��� ������ � ��� ��� �(���

���� ��� ������ ���

�����&� �����"� ������ �(!��(�

������ ����� � )�

������������ ���� ����� �'� �

�� ���� ���� ���� )

�����" ����� �� ��� �!� �'���'�

0�� ;���$� 4 ������� ��

������� ���� ����� �)���

0<01 ��� 0���� �� <��"��� �� 0 ����

1�&��

0���� ���� 8� 7�� �( ��(�� ���� ���� ��!

������ " ���������� �) ��)�

��� �� � ��� �� �(�� ��� ���� ���

����������� �������

��� ����� ������� �)�

����������� �)(� ���

5��� ��� ����� �)�� �( ��(�� ���

������� � ������� ������� �)���('

���� ���� ��� ������� �))��)(� ���

�%������� �������� ��� ���

� ��� ��������� �('����

8��$� ������ �)���)�

���� ��� " �� *� �))

��� ���� � &��� �)�� ���� ��� ���

��� �� � ��� ��� �)���)�

������ �� ���������� �������

����� � ������ �)(� ���

���� ������� �)�� ��

����� ������ ������ �(���( � ���

0���� ���� �( ��(�� ���

���� ������ ��� ������� �)�

������� ���� ������ !����� ��

������������ ������

���������� �'!����� �) � '!

���������� �������

���"�� �'!���(� ������!

������������ �'!���(

�%������� � (�� �

�%�� ������ � �� ����� � � ���

���� � &��� '�� '�� ��� ���

������ �!)� ��� '�� '�� ��� ���

� ������������� � ��� �� � ���)�

� ������� � �� ����� � � ���

���� �)���)

��� ��� �)���)�� ��� ���

������ " ��� ������ " � � �

�� ��� ������ � '�� �� ��� ���

-� .����� �'����(� ��� ��� ���

��� ���� ������������ � ��� "=

��������� ���������=

������ " � � �

����

��%��� (� !� �� �� )'�) � ��

����������� � ������ ��� ��

��������� �!!��!�� �

�� ���� ��� �!� !� �� �

&���� (��(�� ��

��� ���� �� ���������� ������

���

Page 255: A short course in foundation engineering

���� �� ����� )���

� ������ ������� !�)'� �

�������� )

�� ��� ���� ������ (� �

� ���� ���� ������ �� !� ��

����� �� (����

� ����� ����� �)� ���

��� ��� ���� ������ (� �

���� ����� (���

�� �� )� (

�����" ����� �� �'���'�

� ���� ���� ������ �� !� ��

���� �������� �������� �')

�*� � ������ ������)� ��� ��

����� ��� ��� ������ )� ��

����� ����������� ������ ���

�����

��� �� � ��� � ������ �'(

������&�� ��!��!�

������������ �)� ��

�������&� �� ��� ������ �

� ��� � ������ � �!�����

��������� ����!� �)��(

�� ������������ ��

����� ��������� ��!��!�

�� ������ ��� ������ �)��(

� ������ �� !'

������������

�� ���� ����� ��"� (��� � � ��

� ������ )� �

�������� �(� ��

&� "�� �� ����� ��.�� ��

���� ������� ������ �'

����� ������ ������ ���

������� ������ ���

������� � �������� ��� ��

0���� �� <��"��� �� 0 ���� 1�&��

20<013� ��

�� ���������� �����"� �)� ��� �(� ��� �'��

���

04- ��� ����� � ���� ���� ����

��������"� �� � � � ��� � ��

����� � ���� ���� ���� 204-3� �(������

��� ���� ��� ���� �!�

����� ������ �!'� ���� ��'� ��

��������� !����� ��� ��

�� �� ����� � �()��((� ���

�� ���� ����� ��"� (��� � � ��

�� ���

#�� ���$ � ����

����� ��� ��� ������ �� ��� ��

���� ���� �� ��

���������"� ���� � �

���� ������ �!���

� ���� ���� �� �� ��

�������&�� ��������"� �� � �

�%������ �'��

�� �� ����� ���

������ ('� ��� � '�� �� ��� ���

���� ������ ������� '�

� ���� ���� �� �� ��

�� �� �������� �!� ��� �' � ���

���� ��� ��������� �'�

��� ���� �������� �'� ��

� ���� ���� ������ !��

� ���� �������� !�� �'� ��� ��

-�"�� � 5� 1�� ��� '

����� � " ������� ���� ������ ��'�

��� ���

-� .����� >� �� �� �'!� �'����(� ���

��� ���

�����

��� ��"� (

������ ')� ��� ��� ���

��������� ( � �)���

����� ������ �������� ���� ��(����

���� �� � ���� ���� �� � ���� ��

-������*�� 0�� ��

����� �� ��� ������ ������ ��� ��� ���

� ��%��� ���� ����� ����� ) �()� �� ���

�� ��� (!� �

��� ����� ����������� (��()

������� ��� �� �������"� �(��'(� ��

���

������� ���� �� ��������� ������!�

�� ��� ���

������������� ���� � ��%��� �����

'� ��

� ���� ���"���� ��� �� �''��'��

���

� ���� ������� � '� ���

� ���� ������ !��!�� �� �

� ���� ���� �� ����

� �&� ������ ���� ��

� ����� ���� �� ������� �)� ���

���� ������ ((�(�� �� ��

������������ ������ (!� �

���� �� � ���� ������ !)�!(

����

���

Page 256: A short course in foundation engineering

� ���� ������ '� ��� �� �'� ��

��� ��" ������ ,�%���� �������� �!� ���

��� ��� ��

��������� ���������� !��

�,��� ��� �� ��� ��� ��� ��

������� � ��� ���!'� ��� �

������ �������� ����!

��� ��� ��� ����� �'���� � �

&�� �� ����� �

&� ����� ���������"� ���� � �

&� ����� ��&������ ���� ���

&� ����� ������ ��(� ' � �� ��

&� ����� ���������� !��

&� ����� �� ������ �������� �!� ��� ��� ��� ���

��

&�� ���� ������� ������ '�� �'

&������ ������ ������������� ��'

&��� ����� ��'� ���� ������!� ��� � �� ��

&����� �� �� ��� �� �

���� ������� �'�

?��$� @����� ( � �!� ��

��� ���� �� ���������� ������

���