Com uma capacidade de 33 milhões de metros cúbicos de água e uma extensão de 3,1 quilômetros, a barragem Semantok, na Indonésia, é um ativo vital para o controle de inundações e irrigação do próspero setor agrícola de Java Oriental.
A PT Hutama Karya (Persero) enfrentou os desafios de design geotécnico únicos do projeto, incluindo a incorporação de solo arenoso como material de aterro, reduzindo a escavação e melhorando a segurança, com os softwares de análise e modelagem em 3D da Bentley e da Seequent.
Melhoria dos padrões de vida com uma nova barragem
O distrito de Nganjuk, em Java Oriental, na Indonésia, sofre com fortes chuvas anuais, o que resulta em inundações frequentes devido à baixa infiltração de água da chuva no rio Semantok, a montante. Para aliviar o problema, o Ministério de Coordenação de Assuntos Econômicos da Indonésia iniciou o desenvolvimento da barragem Semantok, no valor de US$ 87,9 milhões.
A barragem, agora em operação, reduz a descarga de inundação de 822 metros cúbicos (por segundo) para 574 metros cúbicos e garante a disponibilidade de água nas estações chuvosa e seca. Além disso, irriga 1.900 hectares de terras agrícolas, aumentando significativamente a produção de arroz, a principal fonte de renda do distrito.
”A presença dessa barragem reduzirá as inundações, aumentará o fornecimento de água bruta, melhorará a capacidade de irrigação e o plantio e desenvolverá o turismo como um novo centro econômico em Java Oriental.
said Amy Rachmadhani Widyastuti,BIM Development Manager for PT Hutama Karya (Persero).
A Hutama Karya, uma empresa estatal de desenvolvimento de infraestrutura, tem um portfólio que inclui várias barragens em toda a Indonésia, sendo a barragem Semantok uma das maiores já desenvolvidas. Com um comprimento de 3,1 km e uma altura de 31,56 metros, essa barragem é a mais longa do Sudeste Asiático. Projetar e construir a grande estrutura dentro do prazo de 1.800 dias representou um desafio significativo.
Métricas rápidas:
Os ajustes no projeto do talude economizaram cerca de US$ 1,8 milhão em retrabalho e garantiram a segurança.
A análise geotécnica economizou US$ 2 milhões em fundações de grauteamento e reconstrução de estacas secantes.
Os requisitos de segurança de talude de 1:3 (esquerda) e 1:2,75 (direita) foram avaliados com o GeoStudio.
Trabalho com solo frágil e solto
Quando a equipe da Hutama Karya começou a projetar a barragem Semantok, logo descobriu que o terreno incomum apresentava vários problemas. Inicialmente, foi desenvolvido um sistema de grauteamento como fundação para a parte principal da barragem, mas a camada de solo arenoso frágil e solto causou vazamentos persistentes de água acima da quantidade máxima permitida.
Como resultado, a equipe precisou realizar uma análise do solo para determinar métodos alternativos de projeto e garantir que a barragem fosse forte o suficiente para conter a água de chuvas intensas, sem permitir inundações. Eles haviam planejado usar aterros de rocha como o principal material da barragem. Apesar de inovadora, essa iniciativa foi difícil de realizar, porque a pedreira próxima não conseguia produzir rocha suficiente para a longa barragem sem uma escavação profunda e prejudicial.
Como a criação de uma pedreira fora do campo teria um custo proibitivo, a Hutama Karya optou por usar o solo aleatório da área como material de aterro, o que exigiu novo projeto do talude da barragem (já que o solo teria um desempenho diferente do aterro de rocha). Eles também queriam empregar monitoramento remoto em tempo real para obter uma visão geral holística do projeto e melhorar a tomada de decisões e a segurança.
”Como era um projeto estratégico nacional, os stakeholders da barragem Semantok estavam preocupados com os resultados em todas as fases do projeto. Fomos constantemente lembrados de que construir uma represa é também construir o risco de desastre, portanto, todas as inovações possíveis para mitigar esses riscos devem ser consideradas.
said Akhyaarul Azzaqy,Construction Manager at Hutama Karya.
![a screenshot of the PLAXIS software modelling soil fill](https://www.seequent.com/wp-content/uploads/PLAXIS-Semantok-Dam.png.webp)
O PLAXIS permitiu que a equipe modelasse o aterro de solo no projeto da barragem proposta e testasse seu desempenho no terreno da área. (Imagem: PT Hutama Karya, Persero).
Digitalização para otimizar o projeto
A Hutama Karya determinou que poderia resolver seus problemas de projeto e otimizar a barragem usando softwares de modelagem realista e de projeto geotécnico da Bentley e da Seequent, como GeoStudio, iTwin Capture, PLAXIS e SYNCHRO. Primeiro, eles realizaram uma digitalização a laser da área do projeto, criaram nuvens de pontos e as moldaram em uma réplica digital do local com o iTwin Capture.
A réplica digital ajudou a equipe de projeto a entender a condição existente do campo e a planejar as localizações das pedreiras locais, minimizando a profundidade da escavação para limitar o impacto no meio ambiente. Em seguida, a equipe importou os dados de modelagem realista para o seu sistema de informações de gerenciamento de projetos feito sob medida, dando ao gerente de projetos um insight das condições em tempo real.
Depois, o modelo da realidade foi ampliado com a análise geotécnica por meio do PLAXIS, o que permitiu simular opções de fundação e testar o fluxo de águas subterrâneas. O PLAXIS permitiu que a equipe modelasse o aterro do solo no projeto da barragem proposta e testasse seu desempenho no terreno da área.
Embora o projeto inicial do talude não atendesse aos requisitos de segurança, eles usaram o GeoStudio para avaliar outros projetos de talude, percebendo, por fim, que um talude maior no lado esquerdo, de 1:3, combinado com um talude menor, de 1:2,75, no lado direito, atenderia aos requisitos de segurança para a construção e as operações, incorporando o solo arenoso como aterro.
”É verdade que o projeto do corpo da barragem principal é mais largo do que o projeto inicial, mas não precisamos escavar a subestrutura tão profundamente quanto o projeto inicial, porque a capacidade de suporte da fundação é suficientemente adequada.
said Azzaqy.
Por fim, para garantir que as alterações no projeto não afetassem o prazo apertado, a Hutama Karya simulou a construção com o SYNCHRO. Além de testar a viabilidade de construção do novo projeto, o aplicativo os ajudou a planejar o processo de construção.
![A screenshot of geological modelling in GeoStudio showing slope stability](https://www.seequent.com/wp-content/uploads/GeoSudio-Semantok-Dam.png.webp)
A equipe usou o GeoStudio para avaliar vários projetos a fim de atender aos requisitos de segurança de taludes para construção e operações. (Imagem: PT Hutama Karya, Persero).
A melhoria da tomada de decisões economiza tempo e dinheiro
A criação de um modelo da realidade da área do projeto ajudou a equipe a entender o terreno e planejar a pedreira. Eles produziram o modelo com dados de nuvem de pontos em três dias, quase três vezes mais rápido do que os oito dias que os métodos convencionais exigiriam para a validação do projeto.
Os dados em tempo real produzidos pelo modelo de realidade combinada e pelo sistema de planejamento da Hutama Karya permitiram que o gerente de projetos melhorasse o planejamento da construção e a tomada de decisões. A empresa atualizou regularmente os dados de levantamento e os combinou com dados geoespaciais e BIM, criando um verdadeiro gêmeo digital durante a construção.
O aproveitamento desses dados para ajudar a definir cada etapa da construção e obter uma visão holística do projeto como um todo aumentou a eficiência em 183 dias, economizando US$ 646.000 e melhorando a qualidade da barragem.
O uso da análise geotécnica para determinar como construir a barragem com segurança usando o solo como material de aterro melhorou significativamente a eficiência da construção. A análise também os ajudou a desenvolver métodos alternativos para reforçar com segurança a subestrutura da barragem, incluindo o aprofundamento da trincheira da barragem, o corte dos sistemas de paredes com uma estaca secante e a aplicação de mantas de suporte e revestimentos de argila.
Como resultado, a Hutama Karya eliminou a necessidade de construir uma fundação de grauteamento e reconstruir a estaca secante, economizando US$ 2 milhões. Além disso, o ajuste do projeto do talude para garantir a resistência e a segurança ajudou a empresa a evitar um retrabalho estimado em US$ 1,8 milhão, além de garantir a segurança contínua.
”Nossa inovação em construção digital usando os softwares da Bentley e da Seequent na barragem Semantok não só nos ajudou a resolver os problemas de engenharia com dados de alta precisão, mas também criou uma infraestrutura mais sustentável para um meio ambiente mais saudável, mais bem-estar e crescimento econômico impulsionado.
said Rachmadhani Widyastuti.
![an arial photo](https://www.seequent.com/wp-content/uploads/Semantok-Dam-from-above.jpg.webp)
O ajuste do projeto do talude para asseverar a resistência e a segurança ajudou a empresa a evitar um retrabalho estimado em US$ 1,8 milhão, além de garantir a segurança contínua. (Imagem: PT Hutama Karya, Persero).