Soil-bonded micropiles at the Jean River Crossing 6B, Wabush, NL

Jim Bruce, Matthew Alexander

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Infrastructure

ABSTRACT: Jean River Crossing 6B provides access via roadway and railway to the Wabush Mine. The crossing is an 11 m high fill embankment intersected by twin 6 m diameter CSP culverts that pass the river™s flow beneath. Heavy deformation of the culverts necessitated the undertaking of a load reduction program in the form of new bridges - one roadway and two railway - spanning the culverts and founded on soil-bonded micropiles ranging in depth from 22 to 25 metres. All micropiles were constructed while maintaining roadway and railway traffic in the late summer of 2013. Micropile design challenges included sizing the micropiles to be suitably large to resist high magnitude adfreeze and lateral forces, while maintaining the micropiles suitably small for penetration through boulders, installation using equipment capable of accessing and evacuating the rail tracks, and - most importantly - avoiding inadvertently intersecting the culverts. Bridge design incorporated pre-cast bridge piers and abutments, and this aspect put added demands on micropile location and alignment, as well as dramatically increasing the extent of remedial measures required in the single encountered case of a deficiently constructed micropile. As well as detailed numerical analysis to determine micropile lateral capacity, full scale static compressive load testing to 300% of micropile axial design load was carried out upon two representatively constructed, sacrificial, pre-production micropiles. These load tests were complemented by 14 tension proof tests carried out upon production micropiles, and movement measurement of micropile-supported abutments subjected to lateral loading during post-tensioning of tie back anchors. Details of the tendering process, design approach, construction method, unforeseen challenges and load test results are all presented and discussed.

RÉSUMÉ: Jean River Crossing 6B fournit d™accès par la chaussée et par la voie ferrée aux Mines Wabush. Le passage clouté est composé d™un berge d™une hauteur de 11 m croisé par deux caniveaux TAO identiques d™un diamètre de 6 m. Une grosse déformation des caniveaux a rendu une réduction de chargement par des ponts nécessaire - une chaussée et deux voies ferrées qui portent des caniveaux construisent sur des micropieux sol collé des profondeurs de 22 m jusqu™à 25 m. Le trafic de la chaussée et de la voie ferrée était actif pendant la construction des micropieux pendant l™été de 2013. Les difficultés de la conception micropieux étaient la grandeur des micropieux pour résister à adfreeze de magnitude élevée et des forces latérales pendant qu™on maintenait les micropieux assez petit pour la pénétration des blocs de roche, pendant qu™on isolait avec d™équipement capable d™accès et d™évacuation des voies ferrée et - de la plus grande importance - pendant qu™on évitait l™intersection par inadvertance des caniveaux. La conception du pont incorporait piles et des culées de pont préfabriqué et celui a mis des demandes supplémentaires de l™emplacement et de l™alignement des micropieux et a beaucoup augmenter l'étendue des mesures correctives nécessaires au cas de la construction d™un micropieux déficient. Ainsi que l'analyse numérique détaillée de la capacité latérale des micropieux, les tests de résistance à la compression statique à pleine échelle à 300% de micropieux charge axiale de la conception a été réalisée sur deux représentative construits, sacrificielles, micropieux de pré-production. Ces tests de charge ont été complétées par 12 tension preuve tests effectués sur des micropieux de production. Détails de la démarche de conception, processus de construction, des défis imprévus et les résultats des tests de charge sont tous présentés et discutés.

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