Study of the static and seismic performance of a geogrid reinforced soil wall as bridge abutment in Concepción

• Maribell González ^[1] ; Felipe Villalobos ; Alejandro Méndez ^[2] ; Pablo Carrillo ^[2]
  1. [1] Departamento Técnico SECPLAN, Chile
  2. [2] EMIN Sistemas Geotécnicos, Chile
• Localización: Obras y proyectos: revista de ingeniería civil, ISSN-e 0718-2813, ISSN 0718-2805, Nº. 24, 2018, págs. 41-52
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio de la respuesta estática y sísmica de un muro de suelo reforzado con geomalla como estribo de puente en Concepción
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El terremoto del 27 de febrero 2010 en Chile central y sur fue una prueba muy intensa para las soluciones con muro de suelo reforzado recientemente construidas como estribos de puente. Este terremoto de subducción de magnitud momento 8.8 causó graves daños a varios muros de hormigón armado tradicionales para estribos de puentes. Sin embargo, no se registró mayor daño en soluciones relativamente nuevas y reforzadas con geosintéticos. Por esta razón, es importante revisar el diseño y construcción empleada en estos proyectos. Para este fin, se describe y estudia un caso representativo ubicado próximo al epicentro. Además, se entrega información sobre los suelos de fundación, diseño y secuencia constructiva de los refuerzos de geosintéticos usados en los estribos de puente. Los suelos de fundación eran desfavorables, correspondiendo principalmente a depósitos fluviales y marinos próximos al cauce y desembocadura del río Andalién. El análisis incluye la verificación de la estabilidad estática y sísmica, tanto externa como interna. También se realizan análisis de estabilidad global estática y sísmica. Los métodos usados en los análisis son equilibrio límite y pseudo estático según las recomendaciones de FHWA. Resultados muestran que el diseño fue adecuado para soportar un evento sísmico tan fuerte en términos de estabilidad interna y externa. No obstante, se encontró que la presencia de pilotes prevenía una falla sísmica global del muro de suelo reforzado con geomallas como estribo de puente. Se realizan comentarios y observaciones finales relacionados con el diseño y construcción que podrían explicar la respuesta favorable de las estructuras reforzadas con geosintéticos sometidas a este fuerte terremoto de subducción.

  • English

    The 27th February 2010 earthquake in central and south of Chile was a very strong test for recently constructed geosynthetics reinforced soil wall solutions as bridge abutments. This 8.8 moment magnitude subduction earthquake caused severe damage to several traditional reinforced concrete walls for bridge abutments. However, no significant damage was found in relatively new geosynthetics reinforced solutions. For that reason, it is important to review the design and construction employed in these projects. To this end, a representative case located close to the epicentre is described and studied. Moreover, information is provided regarding the foundation soils, design and construction sequence of the geosynthetics reinforcement used for bridge abutments. The foundation soils were poor, corresponding mainly to marine and fluvial deposits close to the stream and mouth of the Andalién River. The analysis covers the verification of static and seismic external and internal stability. In addition, global static and seismic analyses are carried out. The methods used for the analyses are limit equilibrium and pseudo-static following recommendations of the FHWA. Results show that the design was adequate to cope with such a strong seismic event in terms of external and internal stability. Nevertheless, it was found that the inclusion of piles prevented a global seismic failure of the geogrid reinforced soil walls as bridge abutment. Final comments and remarks are presented related to design and construction which may explain the favourable performance of geosynthetics reinforced structures under this strong subduction earthquake.