Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Factors influencing vibrations due to pile driving
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.ORCID iD: 0000-0002-7763-0348
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.
(English)Article in journal (Other academic) Submitted
Abstract [en]

Vibrations due to pile and sheet pile driving are part of a complex process involving many elements and factors that influence both vibration magnitude and frequency. Better understanding and prediction of the vibrations generated will greatly benefit the civil engineering practice as well as the construction industry. An important component in understanding vibrations due to pile driving is to comprehend and recognise the factors that influence these vibrations. The objective of the present study is to identify factors that influence vibrations caused by pile driving. Furthermore, current models for prediction of vibrations are discussed and evaluated. Based on the literature study conducted it is concluded that the most important factors are the geotechnical conditions, the energy generated at the source and the distance from the source. The identified factors should be included in order to create a reliable prediction model for vibrations caused by pile and sheet pile driving

National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-119365OAI: oai:DiVA.org:kth-119365DiVA: diva2:611056
Note

QS 2013

Available from: 2013-03-14 Created: 2013-03-14 Last updated: 2013-03-14Bibliographically approved
In thesis
1. Ground vibrations due to pile and sheet pile driving: influencing factors, predictions and measurements
Open this publication in new window or tab >>Ground vibrations due to pile and sheet pile driving: influencing factors, predictions and measurements
2013 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Ground vibrations due to pile driving are part of a complex process. Vibration is generated from the pile driver to the pile. As the pile interacts with the surrounding soil, vibrations are transferred at the pile-soil interface. The vibration propagates through the ground and interacts with structures, both above ground and underground. The vibration continues into the structure where it may disturb occupants and/or damage the structure.

In this thesis the study of the vibration transfer process due to pile driving is limited to the vibration source and the wave propagation in the soil. Vibration transmission to adjacent buildings and structures is not studied. However, impact of vibrations on buildings is briefly discussed in the literature study.

It is important to accurately predict the magnitude of ground vibrations that result from pile driving in urban areas, both over- and underestimated vibration levels lead to increased costs. A lot of research has been performed within this field of knowledge, but a reliable and acknowledged prediction model for vibrations induced by pile or sheet pile driving is still needed.

The objective of the research project is to increase the knowledge and understanding in the field of ground vibrations due to impact and vibratory driving of piles and sheet piles. This research project also aims to develop a reliable prediction model that can be used by practising engineers to estimate vibration due to pile driving. This licentiate thesis presents the first part of the research project and aims to increase the knowledge and understanding of the subject and to form a basis for continued research work.

The most important findings and conclusions from this study are:

  • The main factors influencing vibrations due to pile and sheet pile driving are; (1) the vibrations transferred from the pile to the soil, (2) the geotechnical conditions at the site and (3) the distance from the source.
  • The vibrations transmitted from the pile to the soil depend on the vibrations transferred to the pile from the hammer, the pile-soil interaction and the wave propagation and attenuation in the plastic/elasto-plastic zone closest to the pile.
  • There is today no prediction model that fulfils the criteria of the “perfect” prediction model; reliable but yet easy to apply.

Future research should study the transfer of vibrations at the pile-soil interface, including the generation of a plastic/elasto-plastic zone in the area closest to the pile and how that affects the transfer of vibrations from the pile to the soil.

Abstract [sv]

Markvibrationer på grund av pålning är del av en komplex process. Vibrationer genereras från pålmaskinen till pålen. När pålen kommer i kontakt med den omgivande jorden överförs vibrationer mellan påle och jord. Vibrationerna fortplantar sig som vågor genom marken och träffar byggnader och andra konstruktioner, både ovan och under jord. Vibrationerna fortsätter in i byggnaden där de kan orsaka störningar eller skador.

I denna avhandling begränsas studien av vibrationsöverföringsprocessen till vibrationskällan och vågutbredningen i jord. Vibrationsöverföringen till intilliggande byggnader eller konstruktioner har inte studerats. Påverkan av vibrationer på byggnader diskuteras dock kort i litteraturstudien.

Det är viktigt att på ett tillförlitligt sätt kunna förutsäga markvibrationerna på grund av pålning i stadsmiljö, både över- och underskattade vibrationsnivåer leder till ökade kostnader. Forskning har tidigare utförts inom detta område, men en tillförlitlig och allmänt accepterad prognosmodell för vibrationer på grund av pålning eller spontning saknas fortfarande.

Syftet med forskningsprojektet är att öka kunskapen och förståelsen för markvibrationer som uppkommer vid installation genom slagning eller vibrering av pålar och spont. Forskningsprojektet syftar också till att utveckla en tillförlitlig prognosmodell som kan användas av yrkesverksamma ingenjörer för att uppskatta vibrationsnivåer orsakade av pålning. Denna licentiatavhandling presenterar den första delen av forskningsprojektet och syftar till att öka kunskapen och förståelsen inom ämnesområdet samt att skapa en plattform för det fortsatta forskningsarbetet.

De viktigaste resultaten och slutsatserna från denna studie är:

  • De huvudsakliga faktorer som påverkar vibrationer orsakade av pålning är; (1) de vibrationer som överförs från källan till jorden, (2) de geotekniska förhållandena på platsen och (3) avståndet från vibrationskällan (pålen).
  • Vibrationerna som överförs från pålen till jorden beror på de vibrationer som överförs från pålmaskinen till pålen, påle-jord interaktionen samt vågutbredning och dämpning i den plastiska/elasto-plastiska zonen som bildas närmast pålen.
  • Det finns idag ingen prognosmodell som uppfyller kriterierna för den ”perfekta” prognosmodellen; tillförlitlig men ändå lätt att tillämpa.

Framtida forskning bör undersöka överföringen av vibrationer mellan påle och jord, innefattande uppkomsten av en plastisk/elasto-plastisk zon närmast pålen och hur det påverkar vibrationsöverföringen från påle till jord.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2013. xv, 110 p.
Series
Trita-JOB. LIC, ISSN 1650-951X ; 2019
Keyword
ground vibration, pile, sheet pile, prediction, markvibrationer, påle, spont, prediktion
National Category
Geotechnical Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-119291 (URN)978-91-7501-660-3 (ISBN)
Presentation
2013-04-03, Sal B1, Brinellvägen 23, KTH, Stockholm, 10:00 (English)
Opponent
Supervisors
Note

QC 20130314

Available from: 2013-03-14 Created: 2013-03-12 Last updated: 2013-03-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

Authority records BETA

Deckner, Fanny

Search in DiVA

By author/editor
Deckner, FannyViking, KennethHintze, Staffan
By organisation
Soil and Rock Mechanics
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 248 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf