Assessment of the structural integrity of the Roman bridge of Alcántara (Spain) using TLS and GPR

Abstract

El puente romano de Alcántara es el más grande de España. Su preservación es de suma importancia y para ello deben estudiarse diferentes aspectos. El más destacado es la evaluación de su estructura, y esto es especialmente importante ya que el puente permanece en uso. Este documento documenta la forma en que se llevó a cabo la evaluación de la seguridad estructural. Se aplicó la metodología de evaluación de las estructuras existentes. La evaluación preliminar se basó en datos bibliográficos y técnicas no destructivas. Los datos geométricos del puente se obtuvieron mediante el escaneado láser terrestre (TLS), que permitió el análisis de sus deformaciones y la evaluación de su estructura. También se utilizó el Radar de penetración en el suelo (GPR) con diferentes antenas para trabajar a diferentes profundidades y resoluciones espaciales con el fin de analizar los elementos estructurales. A partir de la información anterior, la evaluación de la seguridad estructural se realizó mediante el método de análisis de límites aplicando los trabajos históricos realizados sobre el mismo y los descritos en la normativa de obligado cumplimiento en España (IAP11), estudiando la sensibilidad de la seguridad a los parámetros más relevantes. Se discute el estado de conservación e integridad estructural del puente y se extraen conclusiones sobre las áreas de mayor riesgo y las bases para la siguiente fase de evaluación de la conservación del puente.

The Roman bridge of Alcántara is the largest in Spain. Its preservation is of the utmost importance and to this end different aspects must be studied. The most prominent is the assessment of its structure, and this is especially important as the bridge remains in use. This paper documents the way the assessment of structural safety was carried out. The assessment methodology of existing structures was applied. The preliminary assessment was based on bibliographic data and non-destructive techniques. The geometric data of the bridge were obtained by Terrestrial Laser Scanning (TLS), which made possible the analysis of its deformations and assessment of its structure. Ground-Penetrating Radar (GPR) was also used with different antennae to work at different depths and spatial resolutions with the aim of analysing structural elements. From the above information, the assessment of structural safety was made using the limit analysis method by applying the historical works carried out on it and those described in the regulation of obligatory compliance in Spain (IAP11), studying the sensitivity of safety to the most relevant parameters. The state of preservation and structural integrity of the bridge is discussed and conclusions are drawn on the areas of greatest risk and the bases for the following assessment phase of preservation of the bridge.