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.
As primeiras três edições do presente webinar, já anteriormente apresentadas pelo GT4 da CPT, podem ser visualizadas e consultadas através dos seguintes links:
Sinopse Part 1 PT (8 min leitura): https://cpt.spgeotecnia.pt/page/news/36
Webinar Part 1 EN (57:42): https://www.youtube.com/watch?v=pmu5iUVCdnE
Sinopse Part 2 PT (9 min leitura): https://cpt.spgeotecnia.pt/page/news/41
Webinar Part 2 EN (54:52): https://www.youtube.com/watch?v=Xvwg4_F6azY
Sinopse Part 3 PT (6 min leitura): https://cpt.spgeotecnia.pt/page/news/43
Webinar Part 3 EN (48:36): https://www.youtube.com/watch?v=5frwiM9Gd4s
A quarta parte aborda a metodologia BIM aplicada a trabalhos de escavação, concretamente na sua vertente geológica, e à análise e cálculo geotécnico de secções.
Sinopse Part 4 PT (7 min leitura)
Webinar Part 4 EN (55:00): https://www.youtube.com/watch?v=k_WdtkEWuFk
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Parte 4
A quarta parte deste webinar consiste em 2 apresentações distintas, sendo a primeira centrada em aspetos da área da geologia de engenharia, na qual nos é apresentado como planear e acompanhar os trabalhos de escavação em rocha a partir de um modelo 3D, bem como os desenvolvimentos e evoluções da digitalização nesta área. A segunda, centrada em questões geotécnicas, aborda formas de aumentar a eficiência de cálculos geotécnicos, especialmente em projetos com um elevado número de secções de cálculo, recorrendo a automatismos e alguma programação.
Modelação 3D para o planeamento e acompanhamento da execução de escavação em rocha
Sustentada na construção de uma secção, adjacente a uma autoestrada em funcionamento, da nova via férrea entre Nykirke e Barkaker, na Noruega, a primeira apresentação foca-se nos benefícios e desafios dos modelos BIM e da digitalização do terreno na escavação de uma secção rochosa com 200 m de comprimento e 40 m de altura.
A apresentação distingue 2 fases, a primeira referente ao planeamento e projeto e a segunda referente à fase de construção e acompanhamento da evolução dos trabalhos.
Na primeira fase são-nos apresentados os trabalhos realizados nesta empreitada, que recorreram a tecnologias e novos métodos assentes na metodologia BIM, bem como as vantagens e otimização que a sua utilização proporcionou. São expostos trabalhos como:
- A recolha de dados (informação) tanto com recurso a Drones como à tecnologia LiDAR (Light Detecting And Ranging). Foram utilizados ambos dadas as limitações dos levantamentos com recurso a drones no caso de taludes sub-verticais.
- O mapeamento semiautomático de diaclases e falhas na rocha existente com base do modelo.
- O tratamento automatizado dessa informação permitindo a classificação das falhas e diaclases por grupos.
- A análise cinemática, sustentada nos modelos por forma a detetar potenciais deslizamentos.
- A utilização do Rhino, e do plugin Grasshopper, para analisar potenciais blocos de rocha instáveis e calcular os seus volumes.
- A visualização do existente e a demonstração de como as pregagens podem estabilizar os blocos rochosos.
- E como a informação recolhida e a análise realizada permitiu apoiar o planeamento dos explosivos utilizados para a escavação.
Os trabalhos apresentados na segunda fase, de execução e evolução dos trabalhos, centraram-se na:
- Comparação entre fases de escavação, através da utilização do modelo, criado em Rhino, onde foi comparada a secção da rocha antes da escavação com a resultante da 1º sequencia de explosões e com a face de escavação planeada.
- Modelação da superfície de deslizamento utilizando o Leapfrog.
- Análise numérica 2D, que tendo por base o modelo da superfície de deslizamento, a topografia, o modelo drone e a face de escavação planeada, permitiu perceber a estabilidade das superfícies e o seu comportamento.
A primeira apresentação termina com a enumeração do que os autores consideram ser a evolução do processo BIM em trabalhos geotécnicos como a escavação em rocha.
Automatização de cálculo geotécnico com o método dos elementos finitos
A segunda apresentação foca-se na análise geotécnica. São nos apresentados alguns procedimentos de automatização do cálculo Geotécnico, através do uso de ferramentas como o Rhino, o seu programador visual Grasshopper, o Plaxis, e ainda Python para a criação das rotinas utilizadas no Plaxis.
É, então, apresentado um modelo de exemplo, criado em Rhino, ao qual está associado um script, desenvolvido em Grasshopper, que permite criar e exportar, para um ficheiro CSV, secções transversais do terreno. É feita uma explicação do script, sendo realizada de seguida uma demonstração do mesmo.
Tendo os dados das secções exportados pela rotina anterior, entra-se no Plaxis, para realizar cálculos com base no método dos elementos finitos. Aqui é apresentado um código em Python desenvolvido em Spyder que controla o Plaxis, utilizando a informação das seções exportada do Rhino e realizando automaticamente os cálculos de estabilidade.
O código apresentado é aplicado a um simples cálculo de estabilidade, no entanto como é referido durante a apresentação, a realização de outros cálculos é possível e o seu processo não difere muito do apresentado.
CHEGOU ASSIM AO FIM DA SÉRIE DE 4 SINOPSES BIM FOR GEOSCIENCES DA DAUB. OUTROS DOCUMENTOS INTERESSANTES SE SEGUIRÃO.
