Os aplicativos da Seequent e da Bentley permitem realizar análises de geoBIM em 3D para ajudar no avanço da estratégia de transporte em massa
Redução das emissões em um megaprojeto
A High Speed 2 (HS2), uma nova linha ferroviária de alta velocidade que interliga Londres e Manchester (na Inglaterra), é o maior projeto de infraestruturas atualmente em desenvolvimento na Europa.
Mesmo separadamente, cada parte do projeto poderia ser considerada um megaprojeto por si só. Por exemplo, o trecho de 90 quilômetros de Long Itchington a Handsacre (fase 1 na área Norte), entregue pela equipe de projetos integrados (IPT, Integrated Project Team) da Balfour Beatty Vinci, inclui o desenvolvimento de mais de 100 ativos da linha principal.
Normalmente, os projetos ferroviários envolvem um movimento significativo de terraplenagem. Neste projeto, a equipe especificou a escavação de mais de 21 milhões de metros cúbicos de material, o equivalente a 8.400 piscinas olímpicas, como parte das obras da área Norte.
O processo de escavação, transporte, tratamento e disposição do material é uma fonte significativa de emissões de dióxido de carbono.
Além disso, a COP26, a conferência sobre meio ambiente de 2021 organizada pelas Nações Unidas, restabeleceu o foco na forma como os engenheiros podem contribuir para reduzir a mudanças climáticas, e a equipe do projeto da HS2 comprometeu-se a reduzir as emissões de carbono em pelo menos 50% durante a construção e a operação.
A equipe do projeto percebeu que uma melhor compreensão e visualização permitiria otimizar a estratégia de transporte em massa e reduzir de maneira significativa as emissões decorrentes do processo de construção.
Deficiências dos métodos tradicionais de análise geotécnica
“Uma compreensão precisa dos tipos de material para reutilização de materiais em terraplenagens é um pré-requisito para eficiência em construção e uso ideal dos materiais”, comentou Jonny Neville, geólogo sênior de engenharia e gerente de informações da Mott MacDonald.
Ao encontrar formas de reutilizar o material escavado, como na fundação de outros ativos, em vez de transportá-lo para descarte, os empreiteiros podem reduzir bastante o material transportado nas vias públicas.
Além disso, a reutilização de material escavado no campo do projeto eliminaria a necessidade de transportar material para esse local e, consequentemente, reduziria ainda mais a necessidade de transportar material recentemente escavado.
O foco dos métodos convencionais para avaliar a adequação da reutilização de material escavado é uma revisão estatística dos dados de levantamento terrestre em comparação com a especificação em 2D de documentos de terraplenagem.
No entanto, esse método não indicava claramente em 3D como o material seria distribuído pelos ativos, o que poderia incluir riscos, aumentar custos e dificultar os esforços de redução das emissões de carbono.
Além de exigir uma forma mais precisa para avaliar e planejar a terraplenagem, a equipe do projeto precisava unificar o trabalho de grandes equipes multidisciplinares que trabalhavam em vários escritórios, empresas e fusos horários, além de gerenciar várias fases de levantamento terrestre com mais de 45 contratos individuais.
Determinar como reutilizar materiais escavados e reduzir a necessidade de transporte de materiais para o local do projeto reduziu ainda mais as emissões de carbono.
Conversão de estimativas de materiais em 2D para 3D
A equipe do projeto determinou que a melhor maneira de otimizar a terraplenagem e reduzir o transporte de materiais de maneira significativa era criar uma nova técnica de avaliação de geoBIM que usasse aplicativos da Bentley e da Seequent, The Bentley Subsurface Company, para integrar informações geológicas e modelagem de informações de construção.
Para criar uma solução, primeiro, eles integraram o banco de dados geotécnicos do HoleBASE e o OpenGround, que garantiu interoperabilidade total com vários aplicativos para desenvolvimento de projetos.
Em seguida, eles escolheram o Leapfrog Works para realizar uma análise de reutilização de materiais, pois ele permitiu visualizar o levantamento terrestre em todos os conjuntos de dados em 3D, realizar a modelagem geológica dinâmica em 3D e a modelagem numérica estatística em 3D, além de incorporar projetos do OpenRoads e topografia da superfície na análise.
Usando o Leapfrog Works, cada análise gerou um modelo geológico em 3D com zonas por classe de reutilização de material de terraplenagem antes da escavação.
Por último, a equipe do projeto publicou no Seequent Central (uma solução baseada em nuvem para gerenciamento de geodados e colaboração em equipe) as análises geradas no Leapfrog Works.
Usando o Seequent Central, a equipe compartilhou os dados com todos os stakeholders, incluindo notificações em tempo real e visualizações intuitivas em 3D de todos os conjuntos de dados.
Com esse método, os stakeholders visualizaram as propostas para corte de seções transversais na topografia e extração de volumes de material. Eles também usaram o Seequent Central para definir os processos de aprovação em etapas e uma trilha de auditoria simples.
“A técnica de geoBIM pode ser facilmente aplicada a qualquer projeto de infraestrutura que envolva transporte em massa de materiais e é especialmente vantajosa quando aplicada no início de um projeto.”
– Peter Fair, especialista em dados geotécnicos e modelagem de solo em 3D, Mott MacDonald.
Ao otimizar o processo de escavação, a equipe reduziu bastante o transporte e, consequentemente, as emissões de carbono.
Otimização da terraplenagem para reduzir as emissões de carbono
Usando as soluções da Seequent e da Bentley, a equipe do projeto aplicou a técnica de geoBIM em dois cortes piloto e obteve benefícios significativos imediatamente.
A análise indica claramente onde cada tipo de material pode ser encontrado para ajudar a equipe de construção a otimizar o transporte em massa.
“A equipe de construção pode otimizar o transporte em massa durante as obras de construção definindo escavações específicas para obter o aterro que atenda aos requisitos de tipo de material para a construção em andamento em outras partes do projeto”, explicou Neville.
Como resultado, é possível evitar o armazenamento desnecessário ou o manuseio extra de materiais. A terraplenagem é melhorada com estimativas mais precisas de volume e recursos para modelar perfis geométricos específicos para terraplenagem.
Ao diminuir a necessidade de transporte de materiais, a equipe do projeto reduziu bastante as emissões geradas pelo transporte de veículos e equipamentos.
Além disso, agora, as equipes podem aumentar a reutilização de material no local e reduzir o volume de material depositado em aterros sanitários. Isso reduz o transporte de material de aterro para o local do projeto, o uso de tratamento com cal e as emissões de carbono.
Até agora, a análise de geoBIM foi realizada em mais de 50% do material a ser escavado na fase 1 da área Norte para que o projeto da HS2 cumpra a meta de reduzir as emissões de carbono em 50%.
