O Grupo de Trabalho 4 da Comissão Portuguesa de Túneis e do Espaço Subterrâneo decidiu apresentar o webinar “BIM for GeoSciences” organizado pela Geovita AS (Consultores de Engenharia geotécnica e mecânica das rochas da Noruega) e pelo NGI (Instituto Geotécnico da Noruega). Este webinar é sobre modelação BIM de estruturas subterrâneas e das condições do solo e está dividido em várias partes.
A primeira parte aborda a modelação da estratigrafia e o poder da modelação paramétrica para estacas pranchas.
Sinopse Part 1 PT (8 min leitura)
Webinar Part 1 EN (57:42): https://www.youtube.com/watch?v=pmu5iUVCdnE
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Introdução ao contexto e às ferramentas :
Se nos focarmos em projetos de infraestruturas e engenharia geotécnica, o subsolo nas áreas urbanas está cada vez mais congestionado, o que se traduz em complexidade acrescida para os novos desenvolvimentos. Os projetos também estão cada vez maiores e mais ágeis, uma vez que o projeto e a construção são desenvolvidos em paralelo. Com a digitalização, armazenamento na cloud e sensores inteligentes (IoT) somos capazes de recolher mais dados. Desses dados temos de ser capazes de obter maior entendimento, para aumentar a nossa base de conhecimento, recorrendo por exemplo a machine learning. Por fim, os engenheiros geotécnicos devem preparar-se para os projetos sem desenhos, que estão para chegar, e adotar processo de trabalho orientados para modelos.
Perante este contexto a Geovita e o NGI sentiram necessidade de revitalizar a forma como trabalham para projetarem de forma mais inteligente e gerirem os dados de forma mais estruturada. Também sentiram necessidade de incentivar uma melhoria na normalização nas suas especialidades.
Modelação das camadas do solo
É apresentada a modelação feita para um projeto específico na Noruega com 540 m de cut-and-cover e 270 m de túnel. O software utilizado foi o Leapfrog works. O software permite a importação das sondagens a partir de ficheiros de Excel. No caso apresentado havia informação de 101 sondagens. Para além dos limites geológicos, foram também modeladas as superfícies do terreno natural, do maciço rochoso e do nível freático com base na interpolação de pontos conhecidos.
O programa permite ainda a importação das estruturas do projeto, possibilitando a sua representação nos cortes e perfis longitudinais. Com base nesta informação é possível identificar as seções de cálculo e exportá-las diretamente para o Plaxis ou para o Slope. Caso haja necessidade de introduzir novas sondagens, ou de corrigir alguma informação já carregada no modelo, este é automaticamente atualizado, bem como as secções. É necessário voltar a exportar as secções para o programa de cálculo, mas esta interoperabilidade facilita muito todo o processo.
A incerteza é representada visualmente com base em transparências. São definidas distâncias em torno das sondagens, formando umas cápsulas de cor mais viva.
Apesar do exemplo apresentado ser de um grande projeto, o apresentador acredita, com base na sua experiência, que a modelação tridimensional também compensa para pequenos projetos.
Modelação paramétrica de estacas pranchas
O software utilizado foi Rhino, Grasshopper e Tekla. As superfícies do terreno e do maciço rochoso foram importadas de ficheiros DWG. Recorreram a scripts desenvolvidos in-house. Um dos scripts serve para fazer a transformação entre coordenadas locais e globais, uma vez que no Rhino usam coordenadas globais e no Tekla usam coordenadas locais. O script que gera as cortinas (no Rhino e no Tekla em simultâneo) permite escolher o perfil das estacas, com base na biblioteca do Tekla, definir a profundidade máxima e inverter a posição dos perfis. Depois de colocadas as duas cortinas de estacas pranchas, existe dois outros scripts, um para a colocação de escoras e outro para a colocação de ancoragens.
Sendo toda a modelação paramétrica, qualquer pedido de alteração é facilmente acomodado. Quando se aumenta, por exemplo, o afastamento entre as cortinas, o comprimento das escoras e automaticamente ajustado.
A informação específica do projeto é também carregada no Tekla através do Grasshopper. Foi exportado um IFC a partir do Tekla onde se pode comprovar a qualidade do modelo em termos de geometria e de informação. É ainda referido que esse IFC pode ser a base para a comunicação entre os elementos da equipa.
Comunicar incertezas no modelo do maciço rochoso
A modelação do maciço rochoso é frequentemente obtida a partir da triangulação entre sondagens. Esta superfície tem por isso uma incerteza associada, que é analisada de duas formas: o comprimento dos lados dos triângulos e a distância às sondagens. Ambas as análises foram feitas no Rhino. Na primeira análise é definida uma escala de cores do tipo semáforo que é aplicada à superfície do terreno, que posteriormente é exportada para uma plataforma SIG, onde pode ser visualizada em conjunto com outras informações SIG.
No final do webinar foi referida a ligação do Rhino ao Twinmotion, que permite renderizar o projeto e produzir com alguma facilidade imagens e vídeos foto-realistas.
Webinar BIM for Geosciences Parte 2 a Parte 4
O GT4 da CPT apresentará brevemente sinopses para as restantes edições deste webinar. Essas edições podem ser visualizadas através dos seguintes links:
Webinar Part 2 EN (54:53): https://www.youtube.com/watch?v=Xvwg4_F6azY
Webinar Part 3 EN (48:37): https://www.youtube.com/watch?v=5frwiM9Gd4s
Webinar Part 4 EN (55:01): https://www.youtube.com/watch?v=k_WdtkEWuFk
