Technical Manual

Inc.

p ii

Technical Manual

Second Edition

TABLE OF CONTENTS

Notice and Disclaimer i

Table of Contents ii

Chapter 1 – Introduction

1.1 About Foundation Supportworks

, Inc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 FSI Engineering Roles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Continuing Education Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Chapter 2 – Helical Foundation Systems

2.1 History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 Summary Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3 Helical Foundation System Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3.1 Helix Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3.2 Central Shaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3.2.1 Coupler Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3.2.2 Round vs. Square . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.3 Brackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4 Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.6 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.1 Spacing and Depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6.2 New Construction vs. Retrofit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.7 Helical Bearing Capacity Design Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.7.1 Individual Bearing Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.7.1.1 Critical Depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.7.2 Cylindrical Shear Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.7.3 Torque Correlation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.8 Helical Tiebacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.8.1 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.9 Helical Soil Nails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.9.1 Construction Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.9.2 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.9.2.1 Temporary and Permanent Wall Facing . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.9.2.2 Limit States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.10 Load Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.11 Design Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.11.1 Helical Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.11.2 Helical Tiebacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44