Secant Pile Construction

Secant Pile Construction OSIS Augmentation & Relief Sewer (OARS) Phase 2 Shafts # 3, 4 & 5 DFI – ADSC Drilled Shaft Seminar Support with Confidence July 11-12, 2013

Secant Piles Construction • Structural foundation element consisting of overlapping piles  forming a continuous wall. • Reinforced concrete (rebar cages or soldier piles). • Depth depends upon final design & soil and equipment  characteristics. • Piles diameters usually based on metric tooling size.  Typically  760, 880, 1000 and 1180 mm are used.  Other sizes are  available.  • Secant piles walls to be cantilevered or braced.  Any  geometric shape is possible.  The more unique the shape the  more difficult the bracing system becomes.

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Secant Piles Construction • Selection of secant piles vs. other earth  retention support systems is based on: – Available work space / site logistics – Layout of wall – Impact restrictions on adjacent structures – Design parameters (stiffness of wall, cutoff  requirements…) – Material handling requirements – Excavation capabilities in difficult soil conditions

Secant Piles Construction • Sequence of construction – Guide‐walls installation – Primary or lagging piles installation • Sectional casing rotation in advance of auger removing soil inside of the  casing – Dry or wet drilling depending upon soils conditions

• At drilling completion, cleaning of pile bottom & placement of concrete  – Free fall placement in dry condition and with a tremie pipe in wet conditions

• Extraction of casing at pour completion

– Secondary or closing piles installation • Sectional casing rotation in advance of auger removing soil inside of the  casing – Dry or wet drilling depending upon soils conditions

• At drilling completion, cleaning of pile bottom & placement of reinforcement  followed by concrete  – Free fall placement in dry condition and with a tremie pipe in wet conditions

• Extraction of casing at pour completion

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Secant Piles Construction • Sequence of construction – Guide‐walls installation

Secant Piles Construction • Sequence of construction – Primary or lagging piles installation • Piles typically un‐reinforced • Lower strength concrete can be used.  Dependent on design and final

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Secant Piles Construction • Sequence of construction – Primary or lagging piles installation • Sectional casing rotated ahead of auger cleaning inside of casing

Secant Piles Construction • Sequence of construction – Primary or lagging piles installation • Sectional casing rotation ahead of auger cleaning inside of casing

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Secant Piles Construction • Sequence of construction – Secondary or closing piles installation • Piles are reinforced using rebar cages or soldier piles • High strength concrete is typically used

Primaryiles Secondary Piles

Secant Piles Construction • Sequence of construction – Secondary or closing piles installation • Design may required all piles to be reinforced, in that case the lagging piles will be  poured using structural concrete

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Secant Piles Construction • Sequence of construction – Secondary or closing piles installation • Piles overlap is critical to guarantee continuity of wall • Overlap is depending of depth of drilled piles and drilling verticality tolerance

Secant Piles Construction • Sequence of construction – Secondary or closing piles installation • Load bearing caissons can be easily incorporated into secant wall

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Secant Piles Construction • Case History Project:

OSIS Augmentation & Relief Sewer (OARS) Phase 2  Shafts # 3, 4 & 5

Project Information:

397 Each – 1180 mm Shafts  3 independent sites located approximately ½ mile from  each other Each secant pile wall system comprised of an drop  shaft and approach channel. Each secant pile for the access shaft was keyed 5’ into  shale bedrock. Average Secant Pile Drill Length was 62’.

OARS Phase 2 Case History – Shaft Locations

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OARS Phase 2 Project  – Subsurface Profile

OARS Phase 2 Project  – Basis of Design Drop Shafts:

Secant Pile Compression Ring Design All 4,500 psi Concrete No reinforcement required for design as long verticality  tolerance met,