Piled raft foundations on stiff clays—a contribution to design philosophy
Authors: Cooke R. W. 
Published: October 2009

To design piled raft foundations on stiff clays with precision and economy it is necessary to know how the structural loads are transferred to the supporting soil by the components of the foundation and to understand the factors affecting the overall and differential settlements under working conditions. In cases where piles are essential from the viewpoint of stability it is important to know the distribution of pile loads and whether the raft contributes significantly to the total support. However, where a raft alone can provide adequate bearing capacity but may settle excessively the designer will not wish to include more piles than are necessary to control the settlements. This Paper attempts to bring together information on some of these aspects of design. It presents the results of model tests on unpiled rafts, free-standing piles and piled rafts of various sizes. These are used as a framework to which field measurements carried out by the Building Research Establishment and settlement observations made by workers elsewhere are related. The study suggests that at the same overall safety factors the settlements of structures on piled rafts are likely to be comparable with the settlements of structures on unpiled rafts of similar sizes. Since piled raft foundations are frequently employed because the settlements of unpiled rafts are considered to be excessive, the small settlements that structures on these foundations normally experience are probably due to the fact that the safety factors in practice are higher than those assumed in design. This, and empirical methods of assessing the contribution of the raft to the total support and of calculating the numbers of piles required for settlement reduction are discussed. The need for piles to be as long as possible in relation to the breadth of the foundation is demonstrated.

Afin de construire avec précision et économie des fondations sur radier general avec pieux sur des argiles raides il est nécessaire de savoir la façon dont les charges structurales sont transférées au sol par les parties composant la fondation et de comprendre les facteurs qui influencent les tassements totaux et différentiels dans les conditions de travail. Dans des cas où des pieux sont essentiels pour assurer la stabilité il est important de connaître la distribution des charges des pieux et de savoir si le radier contribue de façon significative à la force portante. Là où un radier à lui seul peut fournir une portance suffisante mais peut se tasser excessivement un constructuer ne voudra pas employer un plus grand nombre de pieux que celui qui est nécessaire pour limiter les tassements. L'objet de cet article est de rassembler des renseignements concernant quelques-uns de ces aspects de la construction. Il présente les résultats des essais sur modèle qui ont été effectués sur des radiers de grandeurs différentes avec et sans pieux de diverses dimensions et aussi sur des pieux indépendants. Ces données sont employées comme un cadre de référence pour les mesures faites sur place par le Building Research Establishment britannique et pour les observations des tassements effectuées ailleurs. Ces recherches donnent l'impression que pour les mêmes coefficients globaux de sécurité les tassements des structures sur des radiers à pieux seront comparables aux tassements des structures sur des radiers sans pieux de mêmes dimensions. Comme on utilise souvent des fondations sur radier avec pieux parce qu'on considère que les tassements des radiers sans pieux sont excessifs, les petits tassements que des structures sur de telles fondations subissent normalement sont vraisemblablement dus au fait que dans la pratique les coefficients de sécurité sont plus élevés que ceux aux hypothèse avec lesquelles la construction a été calculée. L'article discute cet aspect et aussi des méthodes empiriques pour évaluer la contribution du radier à la force portante totale et pour calculer le nombre de pieux nécessaire pour réduire le tassement. On démontre comment les pieux doivent être aussi longs que possible par rapport à la largeur de la fondation.